JP2023532119A - intermittent stagnation current - Google Patents

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Abstract

【解決手段】反応チャンバから残留堆積物を除去する方法は、リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によって反応チャンバ内にクリーニングガスを供給することを含む。クリーニングガスは、反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成する。流線の各々は、クリーニングガスを受け取るための注入点を起点とし、クリーニングガスを排出するためのフォアラインに結合されたチャンバポンプポートで終端する。クリーニングガスの流れ特性を変更し、ガス流の流線の少なくとも一部を、反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、残留堆積物を除去するか、または清浄化される表面へのクリーニング種の拡散を促進させる。内周は、注入点を含む水平面に直交する反応チャンバの1つまたは複数の垂直面に沿って配置される。【選択図】図1A method of removing residual deposits from a reaction chamber includes supplying a cleaning gas into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS). The cleaning gas forms a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber. Each streamline originates at an injection point for receiving cleaning gas and terminates at a chamber pump port coupled to a foreline for exhausting cleaning gas. Altering the flow characteristics of the cleaning gas and redirecting at least a portion of the streamlines of the gas flow to circulate proximate to the inner circumference of the reaction chamber to remove residual deposits or to be cleaned. promotes diffusion of cleaning species to the surface. The inner perimeter is arranged along one or more vertical planes of the reaction chamber that are orthogonal to the horizontal plane containing the injection point. [Selection drawing] Fig. 1

Description

[優先権の主張]
本出願は、2020年7月1日に出願された、米国仮特許出願番号第62/705,519号の優先権の利益を主張し、上記の出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[Priority claim]
This application claims the priority benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 62/705,519, filed July 1, 2020, which application is hereby incorporated by reference in its entirety.

本明細書に開示の主題は、概して、クリーニングガスの間欠的なよどみ流を用いて残留堆積物から反応チャンバの内面を清浄化することに関連するシステム、方法、装置、および機械可読媒体に関する。 The subject matter disclosed herein relates generally to systems, methods, apparatus, and machine-readable media related to cleaning the interior surfaces of a reaction chamber from residual deposits using an intermittent stagnant flow of cleaning gas.

半導体基板処理装置は、エッチング、物理気相堆積(PVD)、化学気相堆積(CVD)、プラズマ励起化学気相堆積(PECVD)、原子層堆積(ALD)、プラズマ励起原子層堆積(PEALD)、パルス堆積層(PDL)、プラズマ励起パルス堆積層(PEPDL)処理、およびレジスト除去を含む技術によって半導体基板を処理するために使用される。 Semiconductor substrate processing equipment is used to process semiconductor substrates by techniques including etching, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), atomic layer deposition (ALD), plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD), pulsed deposition layer (PDL), plasma enhanced pulse deposition layer (PEPDL) processing, and resist removal.

半導体基板処理の間、反応チャンバ内に前駆体ガスが存在すると、チャンバの内面に残留堆積物が発生する。例えば、反応チャンバは、基板に適用されるアモルファスハードマスク(AHM)処理後に、炭素残留堆積物で覆われる場合がある。従来のチャンバ清浄化技術では、リモートプラズマ源(RPS)活性化クリーニングガスラジカル種(例えば、原子状酸素またはフッ素)など、反応チャンバ内に導入されるクリーニングガスのかなりの部分は、チャンバ表面に拡散し除去する必要があるチャンバ壁上の残留堆積物と反応する前に、チャンバから外に出ている。 During semiconductor substrate processing, the presence of precursor gases in the reaction chamber results in residual deposits on the interior surfaces of the chamber. For example, a reaction chamber may become covered with carbon residual deposits after an amorphous hard mask (AHM) process applied to the substrate. In conventional chamber cleaning techniques, a significant portion of cleaning gases introduced into the reaction chamber, such as remote plasma source (RPS) activated cleaning gas radical species (e.g., atomic oxygen or fluorine), exit the chamber before diffusing to the chamber surfaces and reacting with residual deposits on the chamber walls that need to be removed.

本明細書に提示された背景技術の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。本背景技術のセクションに記載の情報は、当業者に以下の開示の主題に関するいくつかの内容を提供するために提示され、認められた先行技術として見なされるべきではないことに留意されたい。より具体的には、本背景技術のセクションにて説明される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途見なされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。 The background description presented herein is for the purpose of generally presenting the content of the present disclosure. Note that the information set forth in this background section is presented to provide those skilled in the art with some context regarding the subject matter of the following disclosure and should not be considered admitted prior art. More specifically, work by the presently named inventors to the extent described in this Background section, as well as aspects of the description that could not otherwise be considered prior art at the time of filing the application, are not admitted as prior art, express or implied, against the present disclosure.

半導体基板を処理するために用いられる化学物質分離チャンバに対する化学物質供給システム用のヒーター設計ソリューションに関する技術を含む、半導体基板処理方法、システム、およびコンピュータプログラムを提示する。 Semiconductor substrate processing methods, systems, and computer programs are presented, including techniques related to heater design solutions for chemical delivery systems for chemical separation chambers used to process semiconductor substrates.

例示的な実施形態では、反応チャンバから残留堆積物を除去する方法は、リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によって反応チャンバ内にクリーニングガスを供給することを含む。クリーニングガスは、反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成する。複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、クリーニングガスを受け取るためにRPSに流体的に結合される注入点を起点とし、反応チャンバからクリーニングガスを排出するためのフォアラインに結合されたチャンバポンプポートで終端する。クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性(例えば、反応チャンバの有効ポンピング速度または圧力)を変更し、複数のガス流の流線の少なくとも一部を、反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、残留堆積物を除去する。内周は、反応チャンバの1つまたは複数の垂直面に沿って配置されてもよく、1つまたは複数の垂直面は、注入点を含む反応チャンバの水平面に直交する。 In an exemplary embodiment, a method of removing residual deposits from a reaction chamber includes supplying a cleaning gas into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS). The cleaning gas forms a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber. Each gas stream streamline of the plurality of gas stream streamlines begins at an injection point fluidly coupled to the RPS for receiving cleaning gas and terminates at a chamber pump port coupled to a foreline for exhausting cleaning gas from the reaction chamber. At least one flow characteristic of the cleaning gas (e.g., the effective pumping speed or pressure of the reaction chamber) is altered to redirect at least a portion of the plurality of gas flow streamlines to circulate proximate the inner circumference of the reaction chamber to remove residual deposits. The inner perimeter may be arranged along one or more vertical planes of the reaction chamber, the one or more vertical planes being orthogonal to the horizontal plane of the reaction chamber containing the injection point.

別の例示的な実施形態では、半導体基板処理装置は、クリーニングガスを生成するように構成されたリモートプラズマ源(RPS)を含む。半導体基板処理装置は、半導体基板が処理され、残留堆積物が形成される反応チャンバをさらに含む。反応チャンバは、ダウンチューブを介して反応チャンバ内にクリーニングガスを直接供給するために、リモートプラズマ源に流体的に結合される。半導体基板処理装置は、フォアラインを介して反応チャンバに流体的に結合されたポンプをさらに含む。ポンプは、反応チャンバからクリーニングガスの排出を制御するように構成される。フォアラインは、反応チャンバのチャンバポンプポートで終端してもよい。半導体基板処理装置は、フォアラインを介して反応チャンバとポンプとに流体的に結合されたゲートバルブをさらに含む。半導体基板処理装置は、RPS、反応チャンバ、ゲートバルブ、およびポンプに結合されたコントローラモジュールをさらに含む。コントローラモジュールは、RPSにダウンチューブを介して反応チャンバ内にクリーニングガスを供給させるように構成される。クリーニングガスは、反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成する。複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、ダウンチューブの注入点を起点とし、チャンバポンプポートで終端する。コントローラモジュールは、クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更し、複数のガス流の流線の少なくとも一部を、反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、残留堆積物を除去するように構成される。内周は、反応チャンバの1つまたは複数の垂直面上に、または近接して(もしくは沿って)配置されてもよい。1つまたは複数の垂直面は、注入点を含む反応チャンバの水平面に直交する面である。 In another exemplary embodiment, a semiconductor substrate processing apparatus includes a remote plasma source (RPS) configured to generate a cleaning gas. The semiconductor substrate processing apparatus further includes a reaction chamber in which semiconductor substrates are processed and residual deposits are formed. The reaction chamber is fluidly coupled to a remote plasma source for supplying cleaning gas directly into the reaction chamber via a downtube. The semiconductor substrate processing apparatus further includes a pump fluidly coupled to the reaction chamber through the foreline. A pump is configured to control the exhaust of cleaning gas from the reaction chamber. The foreline may terminate at the chamber pump port of the reaction chamber. The semiconductor substrate processing apparatus further includes a gate valve fluidly coupled to the reaction chamber and the pump through the foreline. The semiconductor substrate processing apparatus further includes a controller module coupled to the RPS, reaction chambers, gate valves, and pumps. The controller module is configured to cause the RPS to supply cleaning gas into the reaction chamber through the downtube. The cleaning gas forms a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber. Each gas flow streamline of the plurality of gas flow streamlines originates at the injection point of the downtube and terminates at the chamber pump port. The controller module is configured to alter at least one flow characteristic of the cleaning gas and redirect at least a portion of the streamlines of the plurality of gas streams to circulate proximate an inner circumference of the reaction chamber to remove residual deposits. The inner perimeter may be located on or adjacent to (or along) one or more vertical surfaces of the reaction chamber. The vertical plane or planes are planes orthogonal to the horizontal plane of the reaction chamber containing the injection point.

さらに別の例示的な実施形態では、反応チャンバから残留堆積物を除去する方法は、リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によって反応チャンバ内にクリーニングガスを供給することを含む。クリーニングガスは、反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成する。クリーニングガスによって反応チャンバから残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性が検出される。清浄の均一性に基づいて、反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、反応チャンバ内のガス流の流線の移動または位置を調節するとともに、クリーニングガスの有効ポンピング速度を調節する。 In yet another exemplary embodiment, a method of removing residual deposits from a reaction chamber includes supplying a cleaning gas into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS). The cleaning gas forms a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber. A cleaning uniformity associated with removing residual deposits from the reaction chamber by the cleaning gas is detected. Based on the uniformity of cleaning, the duration of the open period and the duration of the closed period of the gate valve of the reaction chamber are controlled to adjust the movement or position of the gas flow streamline in the reaction chamber and to adjust the effective pumping rate of the cleaning gas.

添付の図面の様々な図は、本開示の例示的な実施形態を単に示すものであり、その範囲を限定するものと見なすことはできない。 The various figures in the accompanying drawings merely depict exemplary embodiments of the present disclosure and should not be considered limiting of its scope.

図1は、本開示の実施例を使用し得る基板処理システムの一例の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of an example substrate processing system in which embodiments of the present disclosure may be used.

図2Aは、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去するための清浄サイクル中にガス流の流線を操作し得る基板処理システムの反応チャンバの機能ブロック図である。FIG. 2A is a functional block diagram of a reaction chamber of a substrate processing system capable of manipulating gas flow streamlines during a cleaning cycle to remove residual deposits, according to an exemplary embodiment. 図2Bは、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去するための清浄サイクル中にガス流の流線を操作し得る基板処理システムの反応チャンバの機能ブロック図である。FIG. 2B is a functional block diagram of a reaction chamber of a substrate processing system capable of manipulating gas flow streamlines during a cleaning cycle to remove residual deposits, according to an exemplary embodiment. 図2Cは、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去するための清浄サイクル中にガス流の流線を操作し得る基板処理システムの反応チャンバの機能ブロック図である。FIG. 2C is a functional block diagram of a reaction chamber of a substrate processing system capable of manipulating gas flow streamlines during a cleaning cycle to remove residual deposits, according to an exemplary embodiment.

図3は、例示的な実施形態による、本開示の技術を用いて残留堆積物から清浄化可能な複数の台座、ならびにスリットバルブポートおよびフィラープレートを有する反応チャンバの上面視の図である。FIG. 3 is a top view illustration of a reaction chamber having multiple pedestals that can be cleaned from residual deposits using techniques of the present disclosure, as well as slit valve ports and filler plates, according to an exemplary embodiment.

図4は、例示的な実施形態による、本開示の技術を用いて残留堆積物から清浄化可能な反応チャンバの垂直面に沿うスリットバルブポートおよび内周を示す透視図である。FIG. 4 is a perspective view showing slit valve ports and an inner perimeter along a vertical plane of a reaction chamber that can be cleaned from residual deposits using techniques of the present disclosure, according to an exemplary embodiment.

図5は、例示的な実施形態による、チャンバ圧力に対する基板平均エッチング速度の変化を(残留堆積物の除去率の指標として)示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing variation of substrate average etch rate (as an indicator of residual deposit removal rate) versus chamber pressure, according to an exemplary embodiment.

図6は、例示的な実施形態による、チャンバ内部の間欠的なよどみガス流に起因する可変チャンバ圧力に関連した圧力-時間履歴グラフである。FIG. 6 is a pressure-time history graph associated with variable chamber pressure due to intermittent stagnation gas flow inside the chamber, according to an exemplary embodiment.

図7は、例示的な実施形態による、反応チャンバ内部のクリーンガスの間欠的なよどみ流に対するテストウエハの外周における残留堆積物の清浄化率の指標として、異なるエッチング速度を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing different etch rates as an indication of the cleaning rate of residual deposits on the perimeter of a test wafer for an intermittent stagnation flow of clean gas inside a reaction chamber, according to an exemplary embodiment.

図8は、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去する方法のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of a method of removing residual deposits, according to an exemplary embodiment.

図9は、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去する別の方法のフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart of another method of removing residual deposits, according to an exemplary embodiment.

図10は、1つまたは複数の例示的な方法の実施形態を実施し得るか、または1つまたは複数の例示的な実施形態を制御し得る機械の一例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a machine that may implement or control one or more exemplary method embodiments.

以下の説明は、本開示の例示的な実施形態を具現化するシステム、方法、技術、命令シーケンス、および計算機プログラム製品(例えば、機械可読媒体に格納される)を含む。以下の説明では、説明のために、反応チャンバの表面から残留堆積物を除去するための反応チャンバ内のクリーニングガスの間欠的なよどみ流に関する例示的な実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が概略的に説明されている。しかしながら、当業者にとって、これらの具体的な詳細がなくても本実施形態を実施し得ることは明らかであろう。 The following description includes systems, methods, techniques, sequences of instructions, and computer program products (eg, stored on machine-readable media) that embody exemplary embodiments of the present disclosure. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are outlined in order to provide a thorough understanding of exemplary embodiments relating to intermittent stagnation flow of cleaning gas within a reaction chamber for removing residual deposits from surfaces of the reaction chamber. However, it will be apparent to those skilled in the art that the embodiments may be practiced without these specific details.

本願では、「半導体ウエハ」、「ウエハ」、「基板」、「半導体基板」、および「ウエハ基板」という用語は、互換的に使用される。また、「チャンバ」、「反応チャンバ」、「堆積チャンバ」、「反応器」、「化学物質分離チャンバ」、「処理チャンバ」、および「基板処理チャンバ」という用語も互換的に使用される。 In this application, the terms "semiconductor wafer," "wafer," "substrate," "semiconductor substrate," and "wafer substrate" are used interchangeably. The terms "chamber," "reaction chamber," "deposition chamber," "reactor," "chemical separation chamber," "processing chamber," and "substrate processing chamber" are also used interchangeably.

基板処理装置の1つのタイプとして、反応チャンバ内で半導体基板を処理するために無線周波数(RF)電力を電極間に印加して、プロセスガスをプラズマに励起する上部および下部電極を含む反応チャンバが挙げられる。基板処理装置の別のタイプとしては、ALDツールが挙げられ、これは、CVD処理システムにおいて、ALD反応が反応チャンバ(例えば、ALD反応チャンバ)内にプロセスガスとして導入された2つ以上の化学種間で発生するCVD処理システムの特殊なタイプである。CVD処理システムは、プラズマを使用せずに動作するように構成され得る。ただし、プラズマ励起CVD(またはPE-CVD)処理システムは、プラズマを用いて動作するように構成される。同様に、ALD処理システムは、プラズマを用いて、あるいはプラズマを使用せずに動作するように構成され得る。プロセスガス(例えば、前駆体ガス)は、半導体産業で使用されるようなシリコンウエハなど、基板上に材料の薄膜堆積を形成するために(例えば、複数回のALDサイクル中に)使用される。前駆体ガスは、ガスが基板の表面と反応して、結合時に堆積層を形成するように、ガス源からALD処理チャンバ内に順次導入される。例えば、基板は一般的に、第1の化学物質(または化学物質の組み合わせ)に曝露されて、吸着層を形成する。過剰な第1の化学物質または複数の化学物質は、ポンプまたはパージによって除去される。第2の化学物質(または化学物質の組み合わせ)を導入して、吸着層と反応させ、堆積された材料層を形成する。2つの化学物質または化学物質の組み合わせは、互いに反応して堆積された材料層を形成するように特別に選択される。反応チャンバと基板処理装置のより詳細な説明は、図1に関連して提供される。 One type of substrate processing apparatus includes a reaction chamber that includes upper and lower electrodes in which radio frequency (RF) power is applied between the electrodes to excite a process gas into a plasma for processing semiconductor substrates within the reaction chamber. Another type of substrate processing apparatus includes an ALD tool, which is a special type of CVD processing system in which an ALD reaction occurs between two or more chemical species introduced as process gases into a reaction chamber (e.g., an ALD reaction chamber). A CVD processing system can be configured to operate without the use of a plasma. However, plasma-enhanced CVD (or PE-CVD) processing systems are configured to operate using plasmas. Similarly, ALD processing systems can be configured to operate with or without plasma. Process gases (eg, precursor gases) are used (eg, during multiple ALD cycles) to form thin film depositions of materials on substrates, such as silicon wafers, such as those used in the semiconductor industry. Precursor gases are sequentially introduced into the ALD processing chamber from a gas source such that the gases react with the surface of the substrate to form a deposited layer upon bonding. For example, the substrate is typically exposed to a first chemical (or combination of chemicals) to form an adsorbed layer. Excess first chemical or chemicals are removed by pumping or purging. A second chemical (or combination of chemicals) is introduced to react with the adsorbed layer to form a deposited material layer. Two chemicals or combinations of chemicals are specifically selected to react with each other to form a deposited material layer. A more detailed description of the reaction chamber and substrate processing apparatus is provided in connection with FIG.

基板の処理中(例えば、図1、図2A、図2B、または図2Cに示す反応チャンバ内で処理されるように)、残留堆積物は、反応チャンバの表面上に生じる。流体シミュレーションは、原子状酸素(ならびに、残留堆積物洗浄剤として使用される他の活性化ラジカル種)が、チャンバの外側領域(例えば、スリットバルブポート、フィラープレート、またはチャンバの内周に沿って配置される他の構造)に拡散するよりもチャンバポンプポート内に引き込まれる可能性が高いことを示唆する。チャンバポンプポートを周期的に閉鎖することを含む、本明細書に開示の技術は、チャンバ内に、クリーニングガス流の流線を方向転換するクリーニングガスの間欠的なよどみ流を提供し、それにより、クリーニングガスをチャンバの外側領域に拡散させることができ、残留堆積物をより均一に除去できるようになる。 During processing of a substrate (eg, as processed in the reaction chamber shown in Figures 1, 2A, 2B, or 2C), residual deposits form on surfaces of the reaction chamber. Fluid simulations suggest that atomic oxygen (as well as other activated radical species used as residual deposit cleaning agents) are more likely to be drawn into the chamber pump ports than diffuse to outer regions of the chamber (e.g., slit valve ports, filler plates, or other structures located along the inner circumference of the chamber). The techniques disclosed herein, including periodically closing the chamber pump port, provide an intermittent stagnation flow of cleaning gas within the chamber that redirects the streamlines of the cleaning gas flow, thereby allowing the cleaning gas to diffuse to the outer regions of the chamber for more uniform removal of residual deposits.

図1は、本開示の実施例を使用し得る基板処理システム100の一例の機能ブロック図である。ここで図1を参照すると、例示的な基板処理システム100は、図示のように堆積を実行するように構成される。PECVD基板処理システムがシステム100として示されている。ただし、PEALD基板処理システムまたは他の基板処理システム(例えば、堆積もしくはエッチングにプラズマを使用しない処理システム)が、本明細書で述べる清浄化技術に関連して使用されてもよい。基板処理システム100は、基板処理システム100の他の構成要素を収容し、プラズマを含有する反応チャンバ102を含む。反応チャンバ102は、ガス分配装置104と、静電チャック(ESC)など、基板支持体106とを含む。動作中、基板108は、基板支持体106上に配置される。いくつかの実施形態では、基板支持体は、(例えば、図2A~図2Cに示すように)1つまたは複数の台座を含み得る。 FIG. 1 is a functional block diagram of an example substrate processing system 100 in which embodiments of the present disclosure may be used. Referring now to FIG. 1, an exemplary substrate processing system 100 is configured to perform deposition as shown. A PECVD substrate processing system is shown as system 100 . However, PEALD substrate processing systems or other substrate processing systems (eg, processing systems that do not use plasma for deposition or etching) may be used in conjunction with the cleaning techniques described herein. Substrate processing system 100 includes a reaction chamber 102 that houses other components of substrate processing system 100 and contains a plasma. The reaction chamber 102 includes a gas distributor 104 and a substrate support 106, such as an electrostatic chuck (ESC). During operation, substrate 108 is placed on substrate support 106 . In some embodiments, the substrate support can include one or more pedestals (eg, as shown in FIGS. 2A-2C).

いくつかの実施例では、ガス分配装置104は、基板108全体にプロセスガスを分散させ、イオンボンバードメントを誘発するRF場を適用する電極として機能する、動力式シャワーヘッド109を含んでもよい。シャワーヘッド109は、反応チャンバ102の上面に接続された一端を含むステム部分を含んでもよい。ベース部分は概して、円筒形であり、反応チャンバ102の上面から離間した位置においてステム部分の反対端から半径方向に外側に延びる。シャワーヘッド109のベース部分の基板対向面またはフェースプレートは、プロセスガス(または気体)が流通する複数の分配孔を含む。ガス分配装置104は、金属材料で作られてもよく、上部電極として作用してもよい。あるいは、ガス分配装置104は、非金属材料で作られてもよく、埋め込まれた電極を含んでもよい。他の実施例では、上部電極は導電性プレートを含んでもよく、プロセスガスは別の方法で導入されてもよい。 In some embodiments, the gas distributor 104 may include a powered showerhead 109 that acts as an electrode to distribute the process gas across the substrate 108 and apply an RF field to induce ion bombardment. Showerhead 109 may include a stem portion including one end connected to the top surface of reaction chamber 102 . The base portion is generally cylindrical and extends radially outwardly from opposite ends of the stem portion at a location spaced from the upper surface of reaction chamber 102 . The substrate-facing surface or faceplate of the base portion of showerhead 109 includes a plurality of distribution holes through which process gas (or gases) flow. Gas distributor 104 may be made of a metallic material and may act as a top electrode. Alternatively, gas distribution device 104 may be made of non-metallic materials and may include embedded electrodes. In other embodiments, the top electrode may include a conductive plate and the process gas may be introduced in another manner.

基板支持体106は、下部電極として作用する導電性ベースプレート110を含む。ベースプレート110は、加熱プレート112を支持し、加熱プレート112は、セラミックマルチゾーン加熱プレートに相当してもよい。熱抵抗層114は、加熱プレート112とベースプレート110との間に配置されてもよい。ベースプレート110は、ベースプレート110を通してクーラントを流すための1つまたは複数のクーラントチャネル116を含んでもよい。 Substrate support 106 includes a conductive baseplate 110 that acts as a bottom electrode. A base plate 110 supports a heating plate 112, which may correspond to a ceramic multi-zone heating plate. A thermal resistance layer 114 may be disposed between the heating plate 112 and the base plate 110 . Baseplate 110 may include one or more coolant channels 116 for channeling coolant through baseplate 110 .

無線周波数(RF)発生システム120は、上部電極(例えば、ガス分配装置104)および下部電極(例えば、基板支持体106のベースプレート110)の一方にRF電圧を発生させ出力する。上部電極および下部電極の他方は、143において直流(DC)接地、交流(AC)接地されてもよく、または浮遊していてもよい。いくつかの実施例では、RF発生システム120は、整合および分配ネットワーク124によって上部電極または下部電極(またはシャワーヘッド)に供給されるHFおよびLF電力(それぞれ、所定の周波数および電力レベルで)を発生させる高周波(HF)発生器121と低周波(LF)発生器122とを含む二重周波数電力を供給してもよい。 A radio frequency (RF) generation system 120 generates and outputs an RF voltage to one of the upper electrode (eg, gas distributor 104) and the lower electrode (eg, base plate 110 of substrate support 106). The other of the top and bottom electrodes may be direct current (DC) grounded, alternating current (AC) grounded at 143, or may be floating. In some embodiments, RF generation system 120 may provide dual frequency power including a high frequency (HF) generator 121 and a low frequency (LF) generator 122 that generate HF and LF power (at predetermined frequencies and power levels, respectively) that are supplied to the upper or lower electrode (or showerhead) by matching and distribution network 124.

化学物質供給システム130(化学物質供給モジュールとも呼ばれる)は、(1つまたは複数の前駆体キャニスターなどの)プロセスガス源132-1、132-2、...、および132-N(総称して、プロセスガス源132)を含み、ここで、Nは、ゼロよりも大きい整数である。プロセスガス源は、対応するバルブ134-1、134-2、...、および134-Nに(例えば、複数のガス線を介して)流体的に結合される。 A chemical delivery system 130 (also called a chemical delivery module) includes process gas sources 132-1, 132-2, . . . , and 132-N (collectively, process gas sources 132), where N is an integer greater than zero. Process gas sources are connected to corresponding valves 134-1, 134-2, . . . , and 134-N (eg, via multiple gas lines).

プロセスガス源132は、1つまたは複数のプロセスガス混合物、ドーパント、キャリアガス、液体前駆体、前駆体ガス、クリーニングガス、および/またはパージガスを供給する。いくつかの実施例では、化学物質供給システム130は、テトラエチルオルトシリケート(TEOS)ガス、堆積中の酸素種およびアルゴン(Ar)ガスを含むガスと、リン酸トリエチル(TEPO)および/またはホウ酸トリエチル(TEB)を含むドーパントとの混合物など、前駆体ガスを供給する。いくつかの実施例では、ドーパントの拡散は、気相から起こる。例えば、キャリアガス(例えば、窒素、アルゴン、またはその他)は、所望のドーパント(また気体形態で、例えば、リン酸トリエチル(TEPO)および/またはホウ酸トリエチル(TEB))で濃縮され、濃度バランスを取ることが可能なシリコンウエハに供給される。その後の工程では、ウエハは、特定の温度に加熱される石英管に配置されてもよい。 Process gas source 132 supplies one or more process gas mixtures, dopants, carrier gases, liquid precursors, precursor gases, cleaning gases, and/or purge gases. In some examples, the chemical delivery system 130 supplies precursor gases such as tetraethylorthosilicate (TEOS) gas, a mixture of gases including oxygen species during deposition and argon (Ar) gas, and dopants including triethyl phosphate (TEPO) and/or triethyl borate (TEB). In some embodiments, dopant diffusion occurs from the gas phase. For example, a carrier gas (e.g., nitrogen, argon, or the like) is supplied to the silicon wafer, which can be enriched and concentration-balanced with desired dopants (also in gaseous form, e.g., triethyl phosphate (TEPO) and/or triethyl borate (TEB)). In subsequent steps, the wafer may be placed in a quartz tube that is heated to a specific temperature.

図1に戻ると、プロセスガス源132は、バルブ134-1、134-2、・・・、および134-N(総称して、バルブ134)およびマスフローコントローラ(MFC)136-1、136-2、・・・、および136-N(総称して、MFC136)により反応チャンバ102と流体連通している混合マニホールド140に接続される。プロセスガスは、混合マニホールド140に供給され、その中で混合される。混合マニホールド140の出力は、(例えば、ダウンチューブを介して)反応チャンバ102に供給される。いくつかの態様では、混合マニホールドは、前駆体ガスを特定の温度(または温度範囲)で反応チャンバに供給するために、所定の温度に加熱される。いくつかの実施例では、混合マニホールド140の出力は、シャワーヘッド109に供給される。二次パージガス170は、バルブ172およびMFC174を介して、シャワーヘッド109の裏側など、処理チャンバ102に供給されてもよい。混合マニホールド140は、別個に示されている。ただし、混合マニホールド140は、化学物質供給システム130の一部であってもよい。 Returning to FIG. 1, the process gas source 132 is connected to a mixing manifold 140 which is in fluid communication with the reaction chamber 102 by means of valves 134-1, 134-2, . The process gases are supplied to mixing manifold 140 and mixed therein. The output of mixing manifold 140 is supplied to reaction chamber 102 (eg, via a downtube). In some aspects, the mixing manifold is heated to a predetermined temperature to deliver precursor gases to the reaction chamber at a particular temperature (or temperature range). In some embodiments, the output of mixing manifold 140 is supplied to showerhead 109 . Secondary purge gas 170 may be supplied to processing chamber 102 , such as behind showerhead 109 , via valve 172 and MFC 174 . Mix manifold 140 is shown separately. However, mixing manifold 140 may be part of chemical delivery system 130 .

温度コントローラ142は、加熱プレート112に配置された複数の熱制御要素(TCE)144に接続されてもよい。例えば、TCE144は、マルチゾーン加熱プレートの各ゾーンに対応するそれぞれのマクロTCEおよび/またはマルチゾーン加熱プレートの複数のゾーンにわたって配置されたマイクロTCEのアレイを含んでもよいが、これらに限定されない。温度コントローラ142は、複数のTCEs144を制御して、基板支持体106および基板108の温度を制御するために使用されてもよい。図1は、基板支持体構造におけるTCEを示す。ただし、本開示は、この点に限定されず、TCEはチャンバの他の領域(例えば、チャンバ壁)に構成され得る。チャンバ壁に構成されたそのようなTCEは、チャンバ壁の温度を制御可能であり、これにより、堆積を抑制し、(例えば、壁面に到達するクリーニングガスの反応性を増大させることによって)本明細書で述べるチャンバの清浄化技術を支援し得る。 The temperature controller 142 may be connected to a plurality of thermal control elements (TCEs) 144 located on the heating plate 112 . For example, the TCEs 144 may include, but are not limited to, respective macro TCEs corresponding to each zone of the multi-zone heating plate and/or an array of micro TCEs arranged across multiple zones of the multi-zone heating plate. A temperature controller 142 may be used to control the plurality of TCEs 144 to control the temperature of the substrate support 106 and substrate 108 . FIG. 1 shows a TCE in a substrate support structure. However, the present disclosure is not limited in this respect and the TCE may be configured in other areas of the chamber (eg, the chamber walls). Such TCEs configured in the chamber walls can control the temperature of the chamber walls, thereby inhibiting deposition and assisting the chamber cleaning techniques described herein (e.g., by increasing the reactivity of cleaning gases reaching the walls).

温度コントローラ142は、クーラントアセンブリ146と通信して、チャネル116を通るクーラント流を制御してもよい。例えば、クーラントアセンブリ146は、クーラントポンプとリザーバとを含んでもよい。温度コントローラ142は、クーラントアセンブリ146を操作して、クーラントをチャネル116内に選択的に流し、基板支持体106を冷却する。バルブ150(例えば、ゲートバルブ)およびポンプ152(例えば、排気ポンプ)は、圧力を制御し、処理チャンバ102から反応物を排出するために使用されてもよい。(例えば、図2Cに示すように)例示的な実施形態では、反応チャンバは、チャンバから反応物を排出するための複数のゲートバルブ(または他のタイプのバルブ)を含んでもよい。 Temperature controller 142 may communicate with coolant assembly 146 to control coolant flow through channel 116 . For example, coolant assembly 146 may include a coolant pump and reservoir. Temperature controller 142 operates coolant assembly 146 to selectively flow coolant through channels 116 to cool substrate support 106 . A valve 150 (eg, a gate valve) and a pump 152 (eg, an exhaust pump) may be used to control pressure and exhaust reactants from the processing chamber 102 . In an exemplary embodiment (eg, as shown in FIG. 2C), the reaction chamber may include multiple gate valves (or other types of valves) for exhausting reactants from the chamber.

システムコントローラ160は、化学物質供給システム130内のガス線の加熱要素の表面温度を動的に監視および調節することを含むとともに、本明細書で述べるように、反応チャンバ内の残留堆積物の除去に関連した制御機能(例えば、チャンバの1つまたは複数のゲートバルブの開閉期間の持続時間の制御、チャンバ内の圧力など)を実行する、基板処理システム100の構成要素を制御するために使用されてもよい。システムコントローラ160は、反応チャンバ102内の圧力を監視および調節するなど、圧力制御機能も実行可能である。温度コントローラ142は、別個のコントローラとして示されている。ただし、温度コントローラ142は、システムコントローラ160内に実装されてもよい。 The system controller 160 may be used to control components of the substrate processing system 100, including dynamically monitoring and adjusting the surface temperature of the heating elements of the gas lines within the chemical delivery system 130, as well as performing control functions related to removing residual deposits within the reaction chamber (e.g., controlling the duration of the opening and closing periods of one or more gate valves of the chamber, the pressure within the chamber, etc.), as described herein. System controller 160 can also perform pressure control functions, such as monitoring and regulating the pressure within reaction chamber 102 . Temperature controller 142 is shown as a separate controller. However, temperature controller 142 may be implemented within system controller 160 .

例示的な実施形態では、反応チャンバ102は、残留物センサ176および178を含んでもよく、この残留物センサ176および178は、チャンバの1つまたは複数の表面上に搭載されてもよい。例示的な実施形態では、残留物センサは、残留物が残留物センサ上に堆積されると表面色が変化するように構成され得る。あるいは、これらのセンサは、センサ上に堆積された残留物の厚さを測定するように設計され得る。この点に関して、残留物センサ176および178は、光学センサを含み得、感知された表面色またはチャンバ内に存在する残留物の量を示す任意の他の物理的特性に関する情報を提供し得る。いくつかの実施形態では、残留物センサ176および178は、光学センサを備えた基板タグ(例えば、基板の一部)を含み得、この光学センサは、タグ上の残留堆積物を検出し、検出された残留堆積物(例えば、基板タグ上の残留堆積物の厚さ)を反応チャンバ内の清浄の均一性を制御するように構成されたコントローラモジュール(例えば、システムコントローラ160)に報告できる。例えば、システムコントローラ160は、残留物センサ176および178から受信した残留堆積物情報に基づいて、反応チャンバ102内の清浄の均一性を検出できる。システムコントローラ160は、反応チャンバに導入されたクリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を制御して、反応チャンバの表面に沿ってガス流の流線を方向転換することにより、残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を達成できる。いくつかの態様では、システムコントローラ160は、反応チャンバ102のバルブ150(および/または1つまたは複数の追加のゲートバルブ)の開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、反応チャンバ内のガス流の流線の移動または位置を調節し、チャンバの有効ポンピング速度を調節し、チャンバ表面上の残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を増大させることができる。別の例示的な実施形態では、システムコントローラ160は、チャンバ内の清浄の均一性に基づいて(例えば、残留物センサ176および178からの残留堆積物情報に基づいて)、またはチャンバ内の圧力をある範囲内に維持する(例えば、圧力が上限閾値に達するとバルブ150を開放し、圧力が下限閾値に達するとバルブ150を閉鎖する)ことに基づいて、バルブ150の開放期間の持続時間および閉鎖期間の持続時間を動的に調節可能である。残留堆積物の除去に関連した反応チャンバの例示的な実施形態は、図2A、図2B、および図2Cに関連して説明される。 In an exemplary embodiment, reaction chamber 102 may include residue sensors 176 and 178, which may be mounted on one or more surfaces of the chamber. In an exemplary embodiment, the residue sensor may be configured to change surface color when residue is deposited on the residue sensor. Alternatively, these sensors can be designed to measure the thickness of residue deposited on the sensor. In this regard, residue sensors 176 and 178 may include optical sensors and may provide information regarding sensed surface color or any other physical characteristic indicative of the amount of residue present within the chamber. In some embodiments, residue sensors 176 and 178 may include substrate tags (e.g., portions of the substrate) with optical sensors that can detect residual deposits on the tags and report detected residual deposits (e.g., thickness of residual deposits on the substrate tags) to a controller module (e.g., system controller 160) configured to control uniformity of cleaning within the reaction chamber. For example, system controller 160 can detect the uniformity of cleaning within reaction chamber 102 based on residual deposit information received from residual sensors 176 and 178 . The system controller 160 can control at least one flow characteristic of a cleaning gas introduced into the reaction chamber to redirect the streamlines of the gas flow along surfaces of the reaction chamber to achieve cleaning uniformity associated with removing residual deposits. In some aspects, the system controller 160 can control the duration of the open period and the duration of the closed period of the valve 150 (and/or one or more additional gate valves) of the reaction chamber 102 to adjust the movement or position of the gas flow streamlines within the reaction chamber, adjust the effective pumping speed of the chamber, and increase cleaning uniformity associated with removing residual deposits on chamber surfaces. In another exemplary embodiment, system controller 160 can dynamically adjust the duration of the open period and the duration of the closed period of valve 150 based on the uniformity of cleaning within the chamber (e.g., based on residual deposit information from residue sensors 176 and 178) or based on maintaining the pressure within the chamber within a certain range (e.g., opening valve 150 when pressure reaches an upper threshold and closing valve 150 when pressure reaches a lower threshold). Exemplary embodiments of reaction chambers associated with residual deposit removal are described with respect to FIGS. 2A, 2B, and 2C.

図2A、図2B、および図2Cは、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去するための清浄サイクル中にガス流の流線が操作され得る基板処理システムの反応チャンバの機能ブロック図である。図2Aを参照すると、図200Aは、図1の基板処理システム100と同様に、基板処理システムの一部であってもよい反応チャンバ206を示す。例示的な実施形態では、反応チャンバ206は、スピンドルハブ216の周りに配置された複数の台座(例えば、台座212および214)を含み得、各台座は、反応チャンバ206内で基板を支持するために使用可能である。図2Aは、2つの台座を示している。ただし、本開示はこの点に限定されず、反応チャンバ206は様々な数の台座(例えば、図3に示すように4つの台座)を含み得る。反応チャンバ206は、チャンバの水平面234に沿って配置されたシャワーヘッド218および220をさらに含む。 2A, 2B, and 2C are functional block diagrams of a reaction chamber of a substrate processing system in which gas flow streamlines may be manipulated during a cleaning cycle to remove residual deposits, according to exemplary embodiments. Referring to FIG. 2A, FIG. 200A shows reaction chamber 206, which may be part of a substrate processing system, similar to substrate processing system 100 of FIG. In an exemplary embodiment, reaction chamber 206 may include multiple pedestals (e.g., pedestals 212 and 214) arranged around spindle hub 216, each pedestal usable to support a substrate within reaction chamber 206. FIG. 2A shows two pedestals. However, the present disclosure is not limited in this regard, and reaction chamber 206 may include various numbers of pedestals (eg, four pedestals as shown in FIG. 3). The reaction chamber 206 further includes showerheads 218 and 220 arranged along a horizontal plane 234 of the chamber.

反応チャンバ206は、フィラープレート222および224、ならびに残留物センサ236および238をさらに含み、これらはすべて反応チャンバ206の垂直面230および232に沿って配置される。図2Aに示すように、垂直面230および232は、水平面234に対してほぼ直交している。残留物センサ236および238は、図1に関連して述べた残留物センサ176および178に機能的に類似している。フィラープレート222および224は、台座212および214に近接して配置可能であり、反応チャンバ206内のガス流の均一性を改善するために使用される。 Reaction chamber 206 further includes filler plates 222 and 224 and residue sensors 236 and 238 , all disposed along vertical surfaces 230 and 232 of reaction chamber 206 . As shown in FIG. 2A, vertical planes 230 and 232 are substantially orthogonal to horizontal plane 234 . Residue sensors 236 and 238 are functionally similar to residue sensors 176 and 178 described in connection with FIG. Filler plates 222 and 224 can be positioned proximate pedestals 212 and 214 and are used to improve gas flow uniformity within reaction chamber 206 .

反応チャンバ206は、フォアライン229を介してゲートバルブ208およびポンプ210に流体的に結合されたチャンバポンプポート228をさらに含む。ゲートバルブ208およびポンプ210は、図1のバルブ150およびポンプ152に機能的に類似している。 Reaction chamber 206 further includes chamber pump port 228 fluidly coupled to gate valve 208 and pump 210 via foreline 229 . Gate valve 208 and pump 210 are functionally similar to valve 150 and pump 152 of FIG.

反応チャンバ206は、プロセスガス202を使用してリモートプラズマ源(RPS)204によって生成されたクリーニングガスを受け取るように構成される。例えば、RPS204は、プロセスガス202を使用して活性化ラジカル種(例えば、原子状酸素またはフッ素)を含むクリーニングガスを生成可能である。クリーニングガスは、ダウンチューブ205を介して反応チャンバ206内に供給され、このダウンチューブ205は、反応チャンバ206の水平面234上に配置された注入点226で終端する。別の実施形態では、クリーニングガスは、シャワーヘッド218および220を介して反応チャンバ206内に供給される。 Reaction chamber 206 is configured to receive cleaning gas generated by remote plasma source (RPS) 204 using process gas 202 . For example, RPS 204 can use process gas 202 to generate a cleaning gas that includes activated radical species (eg, atomic oxygen or fluorine). The cleaning gas is fed into reaction chamber 206 via downtube 205 , which terminates at injection point 226 located on horizontal surface 234 of reaction chamber 206 . In another embodiment, cleaning gas is supplied into reaction chamber 206 through showerheads 218 and 220 .

図2Aに示すように、動作時、ゲートバルブ208は開き、ポンプ210はチャンバ206を連続してポンピングしている。クリーニングガスは、RPS204からダウンチューブ205を介してチャンバ206内に供給される。この点に関して、クリーニングガスの複数のガス流の流線232が生成され、ガス流の流線の各々は、注入点226を起点とし、フォアライン229を介してゲートバルブ208およびポンプ210に流体的に結合されたチャンバポンプポート228で終端する。ゲートバルブ208は連続して開いているため、複数のガス流の流線232は、注入点226とチャンバポンプポート228との間で最も障害物が少ない経路に沿って形成される傾向がある。例えば、図2Aに示すように、複数のガス流の流線232の大部分は、スピンドルハブ216と台座212および214との間、ならびに台座212とフィラープレート222との間に配置された間隙の間を通過する。その結果、反応チャンバ206内の残留堆積物は、特にガス流の流線232が通過しておらず、クリーニングガスがそのような領域(例えば、垂直面230および232に沿った領域)の近くで拡散されていない領域においては、均一に清浄化されない。 In operation, gate valve 208 is open and pump 210 is pumping chamber 206 continuously, as shown in FIG. 2A. A cleaning gas is supplied into the chamber 206 from the RPS 204 through the down tube 205 . In this regard, a plurality of gas flow streamlines 232 of cleaning gas are generated, each of which originates at injection point 226 and terminates at chamber pump port 228 which is fluidly coupled to gate valve 208 and pump 210 via foreline 229. Because gate valve 208 is continuously open, multiple gas flow streamlines 232 tend to form along the path of least obstruction between injection point 226 and chamber pump port 228 . For example, as shown in FIG. 2A, most of the plurality of gas flow streamlines 232 pass through gaps located between spindle hub 216 and pedestals 212 and 214 and between pedestal 212 and filler plate 222 . As a result, residual deposits within the reaction chamber 206 are not uniformly cleaned, particularly in areas where the gas flow streamlines 232 do not pass and the cleaning gas is not diffused near such areas (e.g., areas along the vertical surfaces 230 and 232).

図2Bは、ゲートバルブ208が一時的に閉じているが、クリーニングガスが注入点226を介してチャンバ206内に依然として導入されている場合における、クリーニングガスの間欠的なよどみ流中の反応チャンバ206の図200Bを示す。例示的な実施形態では、図2Bに示すように、反応チャンバ206内に導入されたクリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更して、複数のガス流の流線240の少なくとも一部を、反応チャンバの複数の表面に向けて方向転換することにより、残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を達成できる(例えば、複数のガス流の流線240の少なくとも一部を、反応チャンバ206の内周に向けて方向転換する。ここで、内周は、反応チャンバ206の垂直壁230および232の周囲を包含する)。内周は、図3および図4に関連してより詳細に示される。 FIG. 2B shows a view 200B of reaction chamber 206 during intermittent stagnation flow of cleaning gas when gate valve 208 is temporarily closed but cleaning gas is still introduced into chamber 206 via injection point 226. In an exemplary embodiment, cleaning uniformity associated with removing residual deposits can be achieved by altering at least one flow characteristic of the cleaning gas introduced into the reaction chamber 206 to redirect at least a portion of the plurality of gas flow streamlines 240 toward a plurality of surfaces of the reaction chamber, as shown in FIG. , including around the vertical walls 230 and 232 of the reaction chamber 206). The inner perimeter is shown in more detail in connection with FIGS. 3 and 4. FIG.

例示的な実施形態では、少なくとも1つの流れ特性は、反応チャンバ206の有効ポンピング速度である。より具体的には、システムコントローラ160は、ゲートバルブ208の開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御するように構成可能であり、ゲートバルブ208は、ポンプ210が反応チャンバからクリーニングガスを排出できるように開放期間中に開き、閉鎖期間中に閉じる。別の観点から、制御パラメータは、この場合、オンタイムに対するオフタイムの比率だけでなく、オフオンサイクルの頻度と考えることができる。例示的な実施形態では、ゲートバルブの開放期間の持続時間および閉鎖期間の持続時間は、各々約1秒から約2秒の間である。 In an exemplary embodiment, at least one flow characteristic is the effective pumping speed of reaction chamber 206 . More specifically, the system controller 160 can be configured to control the duration of the open period and the closed period of the gate valve 208, the gate valve 208 being open during the open period and closed during the closed period to allow the pump 210 to exhaust the cleaning gas from the reaction chamber. From another point of view, the control parameter can in this case be considered not only the ratio of off-time to on-time, but also the frequency of off-on cycles. In an exemplary embodiment, the duration of the opening period and the duration of the closing period of the gate valve are each between about 1 second and about 2 seconds.

図2Bに示すように、ゲートバルブ208が閉じているとき、複数のガス流の流線240は、ゲートバルブ208が開いているときの図2Aの複数のガス流の流線232よりも、垂直面230および232を含む、反応チャンバのより多くの内面に向かって方向転換される。さらに、クリーニングガス242は、クリーニングガスが反応チャンバに入り続け、チャンバ内の圧力が上昇すると、反応チャンバ206内の大部分の構造および表面に拡散し、その結果、より良い清浄の均一性ならびにより高度な残留堆積物の除去がもたらされる。 As shown in FIG. 2B, when the gate valve 208 is closed, the plurality of gas stream streamlines 240 are redirected toward more interior surfaces of the reaction chamber, including vertical surfaces 230 and 232, than the plurality of gas stream streamlines 232 of FIG. 2A when the gate valve 208 is open. Additionally, the cleaning gas 242 diffuses to most structures and surfaces within the reaction chamber 206 as the cleaning gas continues to enter the reaction chamber and the pressure within the chamber increases, resulting in better cleaning uniformity and higher residual deposit removal.

例示的な実施形態では、システムコントローラ160は、残留物センサ236および238からセンサ情報を受信して、反応チャンバ206内の清浄の均一性を検出できる。例示的な実施形態では、残留物センサ236および238は、反応チャンバの1つまたは複数のフィラープレート(例えば、フィラープレート222および224)あるいは1つまたは複数のスリットバルブポート(例えば、図3および図4に示すような)に近接して、垂直面230および232に搭載可能である。残留物センサ236および238は、残留物センサ236および238が搭載される領域付近の残留堆積物(例えば、残留堆積物の厚さまたは存在)を監視でき、センサ情報をシステムコントローラ160に提供できる。システムコントローラ160は、清浄の均一性および残留堆積物の残留を示すセンサ情報に基づいて、ポンプ210の開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御する。例示的な実施形態では、開放期間の持続時間および閉鎖期間の持続時間は、(例えば、残留物センサ236および238からのセンサ情報に基づいて)動的に構成され得る。 In an exemplary embodiment, system controller 160 can receive sensor information from residue sensors 236 and 238 to detect cleaning uniformity within reaction chamber 206 . In exemplary embodiments, residue sensors 236 and 238 can be mounted on vertical surfaces 230 and 232 in close proximity to one or more filler plates (e.g., filler plates 222 and 224) or one or more slit valve ports (e.g., as shown in FIGS. 3 and 4) of the reaction chamber. Residual sensors 236 and 238 can monitor residual deposits (eg, thickness or presence of residual deposits) near the areas in which they are mounted and can provide sensor information to system controller 160 . The system controller 160 controls the duration of open and closed periods of the pump 210 based on sensor information indicative of cleaning uniformity and residual deposits remaining. In an exemplary embodiment, the duration of the open period and the duration of the closed period may be dynamically configured (eg, based on sensor information from residue sensors 236 and 238).

例示的な実施形態では、少なくとも1つの流れ特性は、クリーニングガス242の供給中の反応チャンバ206内の圧力である。より具体的には、システムコントローラ160は、(例えば、残留物センサ236および238からのセンサ情報に基づいて)反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを構成し、制御して、反応チャンバ206内の圧力が下限閾値および上限閾値内に留まるように反応チャンバ206内の圧力を調節できる。例えば、システムコントローラ160は、反応チャンバ内の圧力が下限閾値に達すると、ゲートバルブ208の閉鎖期間を開始(例えば、ゲートバルブ208を閉鎖)できる。同様に、システムコントローラ160は、反応チャンバ内の圧力が上限閾値に達すると、ゲートバルブ208の開放期間を開始(例えば、ゲートバルブ208を開放)できる。例示的な実施形態では、下限閾値および上限閾値は、(例えば、残留物センサ236および238からのセンサ情報に基づいて)動的に構成され得る。例示的な実施形態では、下限閾値は約1.2Torrであり、上限閾値は約6Torrである。 In an exemplary embodiment, at least one flow characteristic is the pressure within reaction chamber 206 during delivery of cleaning gas 242 . More specifically, the system controller 160 can configure and control the duration of the opening period and the duration of the closing period of the reaction chamber gate valve (e.g., based on sensor information from the residue sensors 236 and 238) to regulate the pressure within the reaction chamber 206 such that the pressure within the reaction chamber 206 remains within the lower and upper thresholds. For example, the system controller 160 can initiate a closing period of the gate valve 208 (eg, close the gate valve 208) when the pressure in the reaction chamber reaches a lower threshold. Similarly, system controller 160 can initiate an opening period of gate valve 208 (eg, open gate valve 208) when the pressure in the reaction chamber reaches an upper threshold. In an exemplary embodiment, the lower and upper thresholds may be dynamically configured (eg, based on sensor information from residue sensors 236 and 238). In an exemplary embodiment, the lower threshold is approximately 1.2 Torr and the upper threshold is approximately 6 Torr.

例示的な実施形態では、ゲートバルブが閉じているとき、クリーニングガスはチャンバ壁に拡散され、一方、ゲートバルブが開いているとき、クリーニングガスはチャンバの側面に拡散する機会を有する前にポンピングされる。この点に関して、ゲートバルブ(またはバルブ)の開放と閉鎖との間の振動、ならびに各開閉期間の持続時間は、チャンバ壁面付近のクリーニングガスの拡散の程度に基づくことが可能である(このクリーニングガスの拡散の程度は、センサを介して監視または検出可能である)。 In an exemplary embodiment, when the gate valve is closed, the cleaning gas is diffused to the chamber walls, while when the gate valve is open, the cleaning gas is pumped before it has a chance to diffuse to the sides of the chamber. In this regard, the oscillation between the opening and closing of the gate valve (or valve), as well as the duration of each opening and closing period, can be based on the degree of diffusion of the cleaning gas near the chamber walls (which can be monitored or detected via sensors).

図2Cは、複数のゲートバルブを含む反応チャンバ206の図200Cを示す。例えば、図2Cは、ゲートバルブ208、244、246、および248を有する反応チャンバ206を示す。ゲートバルブ244は、ゲートバルブ208の反対端に、反応チャンバ206と同一水平面上に配置可能である。ゲートバルブ246は、垂直面230に沿って配置可能であり、ゲットバルブ248は、垂直面232に沿って配置可能である。図2Cは、反応チャンバ206を4つの別個のゲートバルブを有するものとして示している。ただし、本開示はこの点に限定されず、反応チャンバ206は様々な数のゲートバルブ(例えば、1以上)を含み得る。例示的な実施形態では、全てのゲートバルブ208、244、246、および248は、ポンプ210に流体的に結合され得るか、または各ゲートバルブはそのポンプに流体的に結合され得る。ここで、全てのポンプは、システムコントローラ160によって管理される。これらのバルブは、チャンバの清浄化を改善するために必要な場合がある流線の再分配ができるように、同時に開閉するか、または連続したシーケンスで開閉可能である。 FIG. 2C shows a view 200C of a reaction chamber 206 containing multiple gate valves. For example, FIG. 2C shows reaction chamber 206 with gate valves 208 , 244 , 246 , and 248 . A gate valve 244 can be positioned at the opposite end of gate valve 208 and in the same horizontal plane as reaction chamber 206 . Gate valve 246 can be positioned along vertical plane 230 and get valve 248 can be positioned along vertical plane 232 . FIG. 2C shows reaction chamber 206 as having four separate gate valves. However, the disclosure is not limited in this respect, and reaction chamber 206 may include various numbers of gate valves (eg, one or more). In an exemplary embodiment, all gate valves 208, 244, 246, and 248 may be fluidly coupled to pump 210, or each gate valve may be fluidly coupled to its pump. Here, all pumps are managed by system controller 160 . These valves can be opened and closed simultaneously or in a sequential sequence to allow redistribution of streamlines that may be required to improve chamber cleaning.

例示的な実施形態では、システムコントローラ160は、反応チャンバ206内の清浄の均一性および残留堆積物の存在に基づいて、ゲートバルブの各々の開放期間および閉鎖期間の持続時間を独立して構成可能である。例えば、1つまたは複数の残留物センサはゲートバルブの各々に近接した表面上に配置可能であり、システムコントローラ160は残留物センサからの感知情報に基づいて各ゲートバルブの持続時間を独立して構成可能である。あるいは、持続時間は、(例えば、図5、図6、および図7に関連して述べるように、反応チャンバ206内の清浄の均一性の指標として基板エッチング速度に基づいて)予め構成可能である。例示的な実施形態では、システムコントローラ160は、図2Cに示すゲートバルブの少なくとも2つを開放する間に振動させることができ、チャンバを側面からポンピングするときと、底面からポンピングするときとは異なる流線パターンを有するように、流線パターンを調節できる。 In an exemplary embodiment, system controller 160 is independently configurable for the duration of the open and closed periods for each of the gate valves based on the uniformity of cleaning and the presence of residual deposits within reaction chamber 206 . For example, one or more residue sensors can be placed on the surface proximate each of the gate valves, and the system controller 160 can independently configure the duration of each gate valve based on sensing information from the residue sensors. Alternatively, the duration can be preconfigured (eg, based on the substrate etch rate as an indication of the uniformity of cleaning within the reaction chamber 206, as described in connection with FIGS. 5, 6, and 7). In an exemplary embodiment, the system controller 160 can oscillate while opening at least two of the gate valves shown in FIG. 2C and can adjust the streamline pattern to have a different streamline pattern when pumping the chamber from the side than when pumping from the bottom.

図3は、例示的な実施形態による、本開示の技術を使用して残留堆積物から清浄化可能な複数の台座、ならびにスリットバルブポートおよびフィラープレートを備えた反応チャンバ300の上面図の略図である。図3を参照すると、反応チャンバは、チャンバ内で処理中に基板を支持するように構成された台座302、304、306、および308を含む。図3は、反応チャンバ300の垂直面に沿って配置されたフィラープレート312、314、316、および318をさらに示す。さらに、図3は、同様に反応チャンバ300の垂直面に沿って配置され、反応チャンバ300の中および外へ基板を移動できるように使用されるスリットバルブポート320および322を示す。 FIG. 3 is a schematic representation of a top view of a reaction chamber 300 with multiple pedestals that can be cleaned from residual deposits using techniques of the present disclosure, as well as slit valve ports and filler plates, according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 3, the reaction chamber includes pedestals 302, 304, 306, and 308 configured to support a substrate during processing within the chamber. FIG. 3 further shows filler plates 312 , 314 , 316 , and 318 arranged along the vertical plane of reaction chamber 300 . In addition, FIG. 3 shows slit valve ports 320 and 322 that are also arranged along the vertical plane of the reaction chamber 300 and are used to allow substrates to be moved into and out of the reaction chamber 300 .

例示的な実施形態では、残留物センサは、フィラープレート312~318とスリットバルブポート320および322とに近接して、反応チャンバ300の垂直面上に配置可能である。例えば、残留物センサ(例えば、残留物センサ236および238)は、反応チャンバ300の内周324に沿って配置可能である。内周324の透視図が図4に示されている。 In an exemplary embodiment, residue sensors can be placed on the vertical surface of reaction chamber 300 in close proximity to filler plates 312 - 318 and slit valve ports 320 and 322 . For example, residue sensors (eg, residue sensors 236 and 238 ) can be positioned along inner perimeter 324 of reaction chamber 300 . A perspective view of inner perimeter 324 is shown in FIG.

図4は、例示的な実施形態による、本開示の技術を使用して残留堆積物から清浄化可能な反応チャンバ300の垂直面に沿ったスリットバルブポートおよび内周を示す透視図400である。図4に示すように、スリットバルブポート320(ならびに図4では見えないスリットバルブポート322)は、反応チャンバ300の垂直面402上に配置される。垂直面402(図2の垂直面230または232のうちの1つであってもよい)は、スピンドルハブ310と台座306および308とを含む反応チャンバの水平面404に直交する。例示的な実施形態では、本明細書に開示の技術を使用して、クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更し、反応チャンバ内の複数のガス流の流線の少なくとも一部を、反応チャンバの垂直面(例えば、垂直面402)に沿って配置される内周324に近接して循環するように方向転換できる。 FIG. 4 is a perspective view 400 showing slit valve ports and inner perimeter along a vertical plane of a reaction chamber 300 that can be cleaned from residual deposits using techniques of the present disclosure, according to an exemplary embodiment. As shown in FIG. 4, slit valve port 320 (as well as slit valve port 322 not visible in FIG. 4) is located on vertical surface 402 of reaction chamber 300 . Vertical plane 402 (which may be one of vertical planes 230 or 232 in FIG. 2) is orthogonal to horizontal plane 404 of the reaction chamber containing spindle hub 310 and pedestals 306 and 308 . In an exemplary embodiment, the techniques disclosed herein can be used to alter at least one flow characteristic of the cleaning gas to redirect at least a portion of the streamlines of the plurality of gas streams within the reaction chamber to circulate proximate an inner perimeter 324 disposed along a vertical surface (e.g., vertical surface 402) of the reaction chamber.

図5は、例示的な実施形態による、チャンバ圧力に対する基板平均エッチング速度の変化を(残留堆積物の除去率の指標として)示すグラフ500である。図5を参照すると、グラフ500は、反応チャンバ内の基板の平均エッチング速度が、チャンバ圧力が増加するにつれて減少することを示す。基板平均エッチング速度は、反応チャンバ内の残留堆積物の除去率の指標として使用可能であるから、基板平均エッチング速度とチャンバ圧力との逆依存関係は、ゲートバルブの開閉期間の持続時間、ならびに反応チャンバ圧力の下限および上限閾値を構成するために使用できる。 FIG. 5 is a graph 500 showing variation in substrate average etch rate (as an indicator of residual deposit removal rate) versus chamber pressure, according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 5, graph 500 shows that the average etch rate of a substrate within a reaction chamber decreases as chamber pressure increases. Since the average substrate etch rate can be used as an indicator of the removal rate of residual deposits in the reaction chamber, the inverse dependence between the average substrate etch rate and the chamber pressure can be used to configure the duration of the gate valve opening and closing periods, as well as the lower and upper thresholds for the reaction chamber pressure.

図6は、例示的な実施形態による、チャンバ内部の間欠的なよどみガス流に起因する可変チャンバ圧力に関連した圧力-時間履歴グラフ600である。図6を参照すると、圧力-時間履歴グラフ600は、反応チャンバ内にクリーニングガスの間欠的なよどみ流を引き起こして、残留堆積物の均一な清浄化をトリガする、ゲートバルブ負荷サイクルの例示的な操作と関連している。より具体的には、例示的な実施形態では、ゲートバルブのアイドル時間(例えば、バルブの開放と閉鎖との間の時間)は、約2秒で一定に保つことができ、最初の反応チャンバ圧力は、約1.2Torr(例えば、下限閾値)に設定可能である。例示的な実施形態では、上限閾値は約5.5または6Torrに設定可能である。ただし、下限および上限閾値に他の値を使用することも可能である。別の例示的な実施形態では、システムコントローラ160は、(下限および上限閾値に特定の値を設定することなく)ゲートバルブの開閉期間の持続時間のみ構成してもよい。 FIG. 6 is a pressure-time history graph 600 associated with variable chamber pressure due to intermittent stagnation gas flow inside the chamber, according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 6, a pressure-time history graph 600 is associated with exemplary operation of a gate valve duty cycle that causes an intermittent stagnation flow of cleaning gas within the reaction chamber to trigger uniform cleaning of residual deposits. More specifically, in an exemplary embodiment, the gate valve idle time (e.g., the time between valve opening and closing) can be held constant at about 2 seconds, and the initial reaction chamber pressure can be set at about 1.2 Torr (e.g., the lower threshold). In an exemplary embodiment, the upper threshold can be set at approximately 5.5 or 6 Torr. However, it is also possible to use other values for the lower and upper thresholds. In another exemplary embodiment, the system controller 160 may configure only the duration of the opening and closing period of the gate valve (without setting specific values for the lower and upper thresholds).

図7は、例示的な実施形態による、反応チャンバ内部のクリーンガスの間欠的なよどみ流に異なる構成を使用して、残留堆積物の清浄化率の指標として異なるエッチング速度を示すグラフ700である。図7を参照すると、サブグラフ702は、ゲートバルブが常に開いており、ゲートバルブの負荷サイクルの操作(例えば、ゲートバルブを開放状態と閉鎖状態との間で循環させること)がない場合に、基板の直径に沿った基板エッチング速度の依存性を表すベースライングラフである。サブグラフ704は、ゲートバルブの9回のパルス化(または負荷サイクルの操作)に基づくクリーニングサイクル(すなわち、ゲートバルブは、9回開閉される)に対する基板の直径に沿ったエッチング速度の依存性を表すグラフであって、閉鎖状態の持続時間が約1秒であり、反応チャンバ圧力の上限閾値が約6Torrである。サブグラフ706は、ゲートバルブの6回のパルス化(または負荷サイクルの操作)に基づくクリーニングサイクル(すなわち、ゲートバルブは、6回開閉される)に対する基板の直径に沿った基板エッチング速度の依存性を表すグラフであって、閉鎖状態の持続時間は約3秒であり、反応チャンバ圧力の上限閾値は約7Torrである。例示的な実施形態では、システムコントローラ160は、サブグラフ704または706を得るために使用される処理パラメータに基づいて、ゲートバルブの開閉期間の持続時間またはチャンバ圧力の上限閾値を設定できる。 FIG. 7 is a graph 700 showing different etch rates as an indicator of residual deposit cleaning rate using different configurations for intermittent stagnation flow of clean gas inside the reaction chamber, according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 7, subgraph 702 is a baseline graph representing the dependence of substrate etch rate along the diameter of the substrate when the gate valve is always open and there is no manipulation of the gate valve duty cycle (e.g., cycling the gate valve between open and closed states). Subgraph 704 is a graph representing the dependence of the etch rate along the diameter of the substrate on cleaning cycles (i.e., the gate valve is opened and closed nine times) based on nine pulsings (or duty cycle operations) of the gate valve, with a closed state duration of about 1 second and an upper threshold reaction chamber pressure of about 6 Torr. Subgraph 706 is a graph representing the dependence of the substrate etch rate along the diameter of the substrate on cleaning cycles (i.e., the gate valve is opened and closed six times) based on six pulsing (or duty cycle manipulations) of the gate valve, with a closed state duration of about 3 seconds and an upper threshold reaction chamber pressure of about 7 Torr. In an exemplary embodiment, the system controller 160 can set the duration of the gate valve opening and closing period or the upper chamber pressure threshold based on the processing parameters used to derive the subgraphs 704 or 706 .

図8は、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去する方法800のフローチャートである。方法800は、装置の反応チャンバ(例えば、反応チャンバ102または図2A~図2Cに示した反応チャンバのいずれか)から残留堆積物を除去することに関連した動作の実行を含む、基板処理装置100の動作を管理する図1のシステムコントローラ160など、制御ロジックにより実行され得る(または制御ロジックが他のモジュールを構成もしくは機能を実行させる)、動作802、804、および806を含む。 FIG. 8 is a flowchart of a method 800 of removing residual deposits, according to an exemplary embodiment. Method 800 includes operations 802, 804, and 806 that may be performed by control logic (or that control logic causes other modules to configure or perform functions), such as system controller 160 of FIG.

動作802において、リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によってクリーニングガスを反応チャンバ内に供給する。例えば、クリーニングガス242は、注入点226を備えたダウンチューブ205を介して反応チャンバ206内に供給される。クリーニングガスは、反応チャンバ内に複数のガス流の流線(例えば、ガス流の流線232)を形成する。複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、クリーニングガスを受け取るためにRPSに流体的に結合される注入点(例えば、注入点226)を起点とし、反応チャンバからクリーニングガスを排出するためのフォアライン(例えば、フォアライン229)に結合されたチャンバポンプポート(例えば、チャンバポンプポート228)で終端する。 At operation 802, a cleaning gas is supplied into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS). For example, cleaning gas 242 is supplied into reaction chamber 206 via downtube 205 with injection point 226 . The cleaning gas forms a plurality of gas flow streamlines (eg, gas flow streamlines 232) within the reaction chamber. Each gas stream streamline of the plurality of gas stream streamlines begins at an injection point (e.g., injection point 226) fluidly coupled to the RPS for receiving cleaning gas and terminates at a chamber pump port (e.g., chamber pump port 228) coupled to a foreline (e.g., foreline 229) for exhausting cleaning gas from the reaction chamber.

動作804において、クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更し、複数のガス流の流線の少なくとも一部を、反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、残留堆積物を除去する。例えば、少なくとも1つの流れ特性(例えば、反応チャンバの有効ポンピング速度)を調節して、複数のガス流の流線240の少なくとも一部を、内周(例えば、内周324)へ方向転換する。内周は、反応チャンバの1つまたは複数の垂直面(例えば、表面230および232)に沿って配置されてもよく、1つまたは複数の垂直面は、注入点を含む反応チャンバの水平面(例えば、表面234)に直交する。 At operation 804, at least one flow characteristic of the cleaning gas is altered to redirect at least a portion of the streamlines of the plurality of gas streams to circulate proximate to the inner circumference of the reaction chamber to remove residual deposits. For example, at least one flow characteristic (eg, the effective pumping rate of the reaction chamber) is adjusted to redirect at least a portion of the plurality of gas flow streamlines 240 to the inner circumference (eg, inner circumference 324). The inner perimeter may be arranged along one or more vertical planes of the reaction chamber (e.g., surfaces 230 and 232), and the one or more vertical planes are orthogonal to a horizontal plane of the reaction chamber containing the injection point (e.g., surface 234).

例示的な実施形態では、少なくとも1つの流れ特性は、反応チャンバの有効ポンピング速度である。動作806において、反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを(例えば、システムコントローラ160によって)制御して、反応チャンバ内のガス流の流線の移動または位置を調節するとともに、有効ポンピング速度を調節する。ここでゲートバルブは、開放期間中に開き、閉鎖期間に閉じる。例えば、システムコントローラ160は、例えば、残留物センサ236および238からのセンサ情報に基づいて、ゲートバルブ208の開閉期間の持続時間を構成してもよい。 In an exemplary embodiment, the at least one flow characteristic is the effective pumping speed of the reaction chamber. In operation 806, the duration of the opening period and the duration of the closing period of the reaction chamber gate valve are controlled (e.g., by system controller 160) to adjust the movement or position of the gas flow streamlines in the reaction chamber and to adjust the effective pumping speed. Here the gate valve is open during the opening period and closed during the closing period. For example, system controller 160 may configure the duration of the opening and closing periods of gate valve 208 based on sensor information from residue sensors 236 and 238, for example.

図9は、例示的な実施形態による、残留堆積物を除去する別の方法900のフローチャートである。方法900は、装置の反応チャンバ(例えば、反応チャンバ102または図2A~図2Cの反応チャンバのいずれか)から残留堆積物を除去することに関連した動作の実行を含む、基板処理装置100の動作を管理する図1のシステムコントローラ160など、制御ロジックによって実行し得る(または制御ロジックが他のモジュールを構成または機能を実行させる)、動作902、904、および906を含む。 FIG. 9 is a flowchart of another method 900 of removing residual deposits, according to an exemplary embodiment. Method 900 includes operations 902, 904, and 906 that may be performed by control logic (or that control logic causes other modules to configure or perform functions), such as system controller 160 of FIG.

動作902において、リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によってクリーニングガスを反応チャンバ内に供給し、クリーニングガスは、反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成する。例えば、クリーニングガス242は、注入点226を備えたダウンチューブ205を介して反応チャンバ206内に供給される。クリーニングガスは、反応チャンバ内に複数のガス流の流線(例えば、ガス流の流線232)を形成する。複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、クリーニングガスを受け取るためにRPSに流体的に結合される注入点(例えば、注入点226)を起点とし、反応チャンバからクリーニングガスを排出するためのフォアライン(例えば、フォアライン229)に結合されたチャンバポンプポート(例えば、チャンバポンプポート228)で終端する。 In operation 902, a cleaning gas is supplied into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS), the cleaning gas forming a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber. For example, cleaning gas 242 is supplied into reaction chamber 206 via downtube 205 with injection point 226 . The cleaning gas forms a plurality of gas flow streamlines (eg, gas flow streamlines 232) within the reaction chamber. Each gas stream streamline of the plurality of gas stream streamlines begins at an injection point (e.g., injection point 226) fluidly coupled to the RPS for receiving cleaning gas and terminates at a chamber pump port (e.g., chamber pump port 228) coupled to a foreline (e.g., foreline 229) for exhausting cleaning gas from the reaction chamber.

動作904において、クリーニングガスによる反応チャンバから残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を検出する。例えば、システムコントローラ160は、残留物センサ236および238からのセンサ情報を用いて、反応チャンバ内の残留堆積物の量および清浄の均一性を判定してもよい。 At operation 904, the cleaning uniformity associated with removing residual deposits from the reaction chamber by the cleaning gas is detected. For example, system controller 160 may use sensor information from residue sensors 236 and 238 to determine the amount of residue deposits and cleaning uniformity in the reaction chamber.

動作906において、清浄の均一性に基づいて、反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、反応チャンバ内のガス流の流線の移動または位置を調節するとともに、クリーニングガスの有効ポンピング速度を調節する。例えば、システムコントローラ160は、センサ情報を用いて判定された清浄の均一性に基づいて、ゲートバルブ208の開閉期間の持続時間を制御する。 In operation 906, based on the cleaning uniformity, control the duration of the open period and the duration of the closed period of the gate valve of the reaction chamber to adjust the movement or position of the gas flow streamline in the reaction chamber and to adjust the effective pumping rate of the cleaning gas. For example, system controller 160 controls the duration of the opening and closing periods of gate valve 208 based on the cleaning uniformity determined using the sensor information.

図10は、1つまたは複数の例示的な方法の実施形態が実施され得る、または1つまたは複数の例示的な実施形態が制御され得るマシン1000の一例を示すブロック図である。代替の実施形態では、機械1000は、スタンドアロンデバイスとして動作してもよいし、他の機械に接続(例えば、ネットワーク接続)されてもよい。ネットワーク接続されたデプロイメントでは、マシン1000は、サーバクライアントネットワーク環境において、サーバマシン、クライアントマシン、またはその両方のケイパビリティ内で動作してもよい。一例では、マシン1000は、ピアツーピア(P2P)(または他の分散型)ネットワーク環境においてピアマシンとして作動してもよい。さらに、単一のマシン1000のみが示されているが、「マシン」という用語は、クラウドコンピューティング、サービスとしてのソフトウェア(SaaS)、または他のコンピュータクラスタ構成などを介して、本明細書で述べた方法論のうちいずれか1つまたは複数を実行する1セット(または複数のセット)の命令を個別にまたは共同で実行するマシンの任意の集合体も含むものと解釈されるべきである。 FIG. 10 is a block diagram illustrating an example machine 1000 in which one or more exemplary method embodiments may be practiced or controlled by one or more exemplary embodiments. In alternative embodiments, machine 1000 may operate as a stand-alone device or may be connected (eg, networked) to other machines. In a networked deployment, machine 1000 may operate within the capabilities of a server machine, a client machine, or both in a server-client network environment. In one example, machine 1000 may operate as a peer machine in a peer-to-peer (P2P) (or other distributed) network environment. Further, although only a single machine 1000 is shown, the term "machine" should be construed to include any collection of machines that individually or collectively execute a set (or sets of instructions) to perform any one or more of the methodologies described herein, such as through cloud computing, software as a service (SaaS), or other computer cluster configurations.

本明細書に記載の実施例は、ロジック、いくつかの構成要素、または機構を含んでもよいし、それらによって動作してもよい。回路構成は、ハードウェア(例えば、単純回路、ゲート、ロジック)を含む有形物で実装された回路の集合体である。回路構成のメンバーシップは、時間の経過および基礎となるハードウェアの変動に対して適応性があってもよい。回路構成は、単独でまたは組み合わせて、動作時に指定した動作を実行し得る、要素を含む。一例では、回路構成のハードウェアは、特定の動作を実行するように不変に設計されてもよい(例えば、ハードワイヤード)。一例では、回路構成のハードウェアは、特定の動作の命令をコード化するために物理的に(例えば、磁気的、電気的、不変質量粒子の可動配置などによって)変更されたコンピュータ可読媒体を含む可変接続された物理的構成要素(例えば、実行ユニット、トランジスタ、単純回路)を含んでもよい。物理的構成要素を接続する際に、基礎となるハードウェア構成要素の電気的特性が(例えば、絶縁体から導体へ、またはその逆に)変更される。命令により、組み込まれたハードウェア(例えば、実行ユニットまたはロード機構)が可変接続を介してハードウェアに回路構成の要素を作成して、動作時に特定の動作の一部を実行できる。したがって、コンピュータ可読媒体は、デバイスが動作しているとき、回路構成の他の構成要素に通信可能に接続される。いくつかの態様では、物理的構成要素のいずれかが、複数の回路構成のうちの複数の要素で使用されてもよい。例えば、動作中、実行ユニットは、ある時点で第1の回路構成の第1の回路にて使用され、異なる時点では、第1の回路構成において第2の回路、または第2の回路構成において第3の回路によって再使用されてもよい。 The embodiments described herein may include or operate by logic, some component, or mechanism. A circuit configuration is a collection of circuits implemented in tangible objects including hardware (eg, simple circuits, gates, logic). Circuitry membership may be adaptive over time and to variations in the underlying hardware. Circuitry includes elements that, alone or in combination, are capable of performing specified operations when operated. In one example, circuitry hardware may be immutably designed (eg, hardwired) to perform a particular operation. In one example, circuitry hardware may include variably connected physical components (e.g., execution units, transistors, simple circuits) comprising a computer-readable medium that is physically modified (e.g., magnetically, electrically, by moveable placement of invariant mass particles, etc.) to encode instructions for specific operations. In connecting physical components, the electrical properties of the underlying hardware components are changed (eg, from insulator to conductor or vice versa). Instructions allow embedded hardware (eg, an execution unit or load mechanism) to create circuitry elements in hardware through variable connections to perform some specified operation during operation. Thus, the computer-readable medium is communicatively coupled to other components of the circuitry when the device is operating. In some aspects, any of the physical components may be used in multiple elements of multiple circuit configurations. For example, during operation, an execution unit may be used by a first circuit of a first circuitry at one point in time, and reused by a second circuit in the first circuitry or a third circuit in the second circuitry at a different point in time.

マシン(例えば、コンピュータシステム)1000は、ハードウェアプロセッサ1002(例えば、中央処理装置(CPU)、ハードウェアプロセッサコア、グラフィックスプロセッシングユニット(GPU)、またはそれらの任意の組み合わせ)、メインメモリ1004、およびスタティックメモリ1006を含んでもよく、それらの一部またはすべてが、インターリンク(例えば、バス)1008を介して互いに通信してもよい。マシン1000は、ディスプレイデバイス1010、英数字入力デバイス1012(例えば、キーボード)、およびユーザインターフェース(UI)ナビゲーションデバイス1014(例えば、マウス)をさらに含んでもよい。一例では、ディスプレイデバイス1010、英数字入力デバイス1012、およびUIナビゲーションデバイス1014は、タッチスクリーンディスプレイであってもよい。マシン1000は、大容量記憶装置(例えば、駆動装置)1016、信号発生装置1018(例えば、スピーカー)、ネットワークインターフェースデバイス1020、および1つまたは複数のセンサ1021をさらに含んでもよい。マシン1000は、1つまたは複数の周辺機器(例えば、プリンタ、カードリーダ)と通信またはそれらを制御するためにシリアル(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB))、パラレル、または他の有線または無線(例えば、赤外線(IR)、近距離無線通信(NFC))接続など、出力コントローラ1028を含んでもよい。 A machine (e.g., computer system) 1000 may include a hardware processor 1002 (e.g., central processing unit (CPU), hardware processor core, graphics processing unit (GPU), or any combination thereof), main memory 1004, and static memory 1006, some or all of which may communicate with each other via an interlink (e.g., bus) 1008. Machine 1000 may further include a display device 1010, an alphanumeric input device 1012 (eg, keyboard), and a user interface (UI) navigation device 1014 (eg, mouse). In one example, display device 1010, alphanumeric input device 1012, and UI navigation device 1014 may be touch screen displays. Machine 1000 may further include mass storage devices (eg, drives) 1016 , signal generators 1018 (eg, speakers), network interface devices 1020 , and one or more sensors 1021 . Machine 1000 may include an output controller 1028, such as a serial (e.g., universal serial bus (USB)), parallel, or other wired or wireless (e.g., infrared (IR), near field communication (NFC)) connection to communicate with or control one or more peripherals (e.g., printers, card readers).

例示的な実施形態では、ハードウェアプロセッサ1002は、(例えば、少なくとも図1~図9に関連して述べたように)反応チャンバから残留堆積物を除去することに関連したクリーニングガスの間欠的なよどみ流を構成するなど、本明細書に記載の機能性を構成し、制御するために、システムコントローラ160の機能性または本明細書にて上述の任意の制御ロジックを実行してもよい。 In an exemplary embodiment, the hardware processor 1002 may execute the functionality of the system controller 160 or any control logic described herein above to configure and control the functionality described herein, such as configuring intermittent stagnation flows of cleaning gas associated with removing residual deposits from the reaction chamber (eg, as described with respect to at least FIGS. 1-9).

大容量記憶装置1016は、機械可読媒体1022を含んでもよく、この機械可読媒体1022上では、本明細書に記載の技術または機能のうちいずれか1つまたは複数によって具現化または利用される1つまたは複数のデータ構造もしくは命令1024(例えば、ソフトウェア)のセットが格納されている。また、命令1024は、マシン1000による命令1024の実行中に、完全にまたは少なくとも部分的に、メインメモリ1004内、スタティックメモリ1006内、またはハードウェアプロセッサ1002内に存在してもよい。一例では、ハードウェアプロセッサ1002、メインメモリ1004、スタティックメモリ1006、または大容量記憶装置1016のうち1つまたはそれらの任意の組み合わせにより、機械可読媒体が構成されてもよい。 The mass storage device 1016 may include a machine-readable medium 1022 on which is stored one or more data structures or sets of instructions 1024 (e.g., software) embodied or utilized by any one or more of the techniques or functions described herein. Instructions 1024 may also reside entirely or at least partially within main memory 1004 , within static memory 1006 , or within hardware processor 1002 during execution of instructions 1024 by machine 1000 . In one example, one or any combination of hardware processor 1002, main memory 1004, static memory 1006, or mass storage device 1016 may constitute a machine-readable medium.

機械可読媒体1022が単一の媒体として示されているが、「機械可読媒体」という用語は、1つまたは複数の命令1024を格納するように構成された単一の媒体または複数の媒体(例えば、集中型もしくは分散型データベース、および/または関連付けられたキャッシュならびにサーバ)を含んでもよい。 Although machine-readable medium 1022 is depicted as a single medium, the term "machine-readable medium" may include a single medium or multiple media (e.g., centralized or distributed databases and/or associated caches and servers) configured to store one or more instructions 1024.

「機械可読媒体」という用語は、マシン1000による実行のための命令1024を格納、コード化、または伝達可能であり、マシン1000に本開示の技術のうちいずれか1つまたは複数を実行させる、あるいはそのような命令1024に使用されるか、もしくはそのような命令1024に関連したデータ構造を格納、コード化、または伝達可能な任意の媒体を含んでもよい。非限定的な機械可読媒体の例は、ソリッドステートメモリと、光学媒体および磁気媒体とを含んでもよい。一例では、大容量機械可読媒体は、不変(例えば、静止)質量を有する複数の粒子を有する機械可読媒体1022を含む。したがって、大容量機械可読媒体は、一過性の伝搬信号ではない。大容量機械可読媒体の具体例としては、半導体メモリデバイス(例えば、電気的にプログラム可能な読み取り専用メモリ(EPROM)、電気的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ(EEPROM))およびフラッシュメモリデバイスと、不揮発メモリと、内蔵ハードディスクおよびリムーバルディスクなど、磁気ディスクと、光磁気ディスクと、CD-ROMおよびDVD-ROMディスクとを含んでもよい。 The term "machine-readable medium" may include any medium capable of storing, encoding, or transmitting instructions 1024 for execution by machine 1000, causing machine 1000 to perform any one or more of the techniques of this disclosure, or storing, encoding, or transmitting data structures used in or associated with such instructions 1024. Non-limiting examples of machine-readable media may include solid-state memory, and optical and magnetic media. In one example, a mass machine-readable medium includes machine-readable medium 1022 having a plurality of particles with constant (eg, static) mass. Therefore, a mass machine-readable medium is not a transient propagating signal. Examples of high-capacity machine-readable media may include semiconductor memory devices (e.g., electrically programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM)) and flash memory devices, non-volatile memory, magnetic disks, such as internal hard disks and removable disks, magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROM and DVD-ROM disks.

命令1024はさらに、ネットワークインターフェースデバイス1020を介して、伝送媒体を使用して通信ネットワーク1026上で送信または受信されてもよい。 Instructions 1024 may also be sent or received over communication network 1026 via network interface device 1020 using a transmission medium.

先行の技術の実装は、ハードウェアおよびソフトウェアの任意の数の仕様、構成、または例示的なデプロイメントによって達成されてもよい。本明細書に記載の機能ユニットまたはケイパビリティは、それらの実装の独立性をより特に強調するために、構成要素またはモジュールと呼ばれるか、またはラベル付けされている場合があることを理解されたい。このような構成要素は、任意の数のソフトウェアまたはハードウェアの形態によって具現化されてもよい。例えば、構成要素またはモジュールは、カスタム超大規模集積(VLSI)回路またはゲートアレイ、ロジックチップ、トランジスタなどの市販の半導体、あるいは他の個別部品を含むハードウェア回路として実装されてもよい。また、構成要素またはモジュールは、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイスなどのプログラマブルハードウェアデバイスに実装されてもよい。また、構成要素またはモジュールは、様々な種類のプロセッサによる実行のためにソフトウェア内に実装されてもよい。実行可能コードの特定された構成要素またはモジュールは、例えば、物体、手順、または関数として編成され得る、コンピュータ命令の1つまたは複数の物理的または論理的ブロックを含んでもよい。しかしながら、特定された構成要素またはモジュールの実行ファイルは、物理的に一緒に配置される必要はなく、異なる場所に格納された異種の命令を含んでもよく、それらが論理的に結合されると、構成要素またはモジュールを構成し、構成要素またはモジュールに関して述べられた目的を達成し得る。 Prior art implementations may be accomplished with any number of specifications, configurations, or exemplary deployments of hardware and software. It should be understood that functional units or capabilities described herein may be referred to or labeled as components or modules to more particularly emphasize their implementation independence. Such components may be embodied in any number of software or hardware forms. For example, components or modules may be implemented as hardware circuits comprising custom very large scale integrated (VLSI) circuits or gate arrays, off-the-shelf semiconductors such as logic chips, transistors, or other discrete components. A component or module may also be implemented in programmable hardware devices such as field programmable gate arrays, programmable array logic, programmable logic devices or the like. Components or modules may also be implemented in software for execution by various types of processors. An identified component or module of executable code may, for example, comprise one or more physical or logical blocks of computer instructions which may be organized as an entity, procedure, or function. However, the executables of the identified components or modules need not be physically located together and may contain disparate instructions stored in different locations, which when logically combined may constitute the component or module and achieve the stated purpose of the component or module.

実際、実行可能コードの構成要素またはモジュールは、単一の命令、または多くの命令であってもよく、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラム間で、およびいくつかのメモリデバイスまたは処理システムにわたってさらに分散されてもよい。特に、説明したプロセスのいくつかの態様(コードの書き直しおよびコード解析など)は、コードが(例えば、センサまたはロボットに組み込まれたコンピュータ内に)デプロイされる処理システムとは異なる処理システム上(例えば、データセンター内のコンピュータ内)で行われる場合がある。同様に、オペレーショナルデータは、本明細書において構成要素またはモジュール内に特定および図示されてもよく、任意の適切な形態で具現化され、任意の適切な種類のデータ構造内で編成されてもよい。オペレーショナルデータは、単一のデータセットとして収集されるか、または異なる記憶装置上を含む異なる場所に分散されてもよく、少なくとも部分的に、単にシステムまたはネットワーク上の電子信号として存在してもよい。構成要素またはモジュールは、受動的または能動的であってもよく、所望の機能を実行するために動作可能なエージェントを含む。 Indeed, a component or module of executable code may be a single instruction, or many instructions, and may even be distributed across several different code segments, among different programs, and across several memory devices or processing systems. In particular, some aspects of the described processes (such as code rewriting and code analysis) may be performed on a different processing system (e.g., in a computer in a data center) than the processing system on which the code is deployed (e.g., in a computer embedded in a sensor or robot). Similarly, operational data may be identified and illustrated herein within components or modules, and may be embodied in any suitable form and organized within any suitable type of data structure. Operational data may be collected as a single data set or distributed in different locations, including on different storage devices, and may, at least in part, simply exist as electronic signals on a system or network. Components or modules may be passive or active and include agents operable to perform desired functions.

補注および実施例 Supplementary Notes and Examples

実施例1は、反応チャンバから残留堆積物を除去する方法である。前記方法は、リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によって前記反応チャンバ内にクリーニングガスを供給することを含む。前記クリーニングガスは、前記反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成し、前記複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、前記クリーニングガスを受け取るために前記RPSに流体的に結合される注入点を起点とし、前記反応チャンバから前記クリーニングガスを排出するためのフォアラインに結合されたチャンバポンプポートで終端する。前記クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更し、前記複数のガス流の流線の少なくとも一部を、前記反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、前記残留堆積物を除去する。前記内周は、前記反応チャンバの1つまたは複数の垂直面に沿って配置され、前記1つまたは複数の垂直面が、前記注入点を含む前記反応チャンバの水平面に直交する。 Example 1 is a method of removing residual deposits from a reaction chamber. The method includes supplying a cleaning gas into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS). The cleaning gas forms a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber, each gas flow streamline of the plurality of gas flow streamlines originating at an injection point fluidly coupled to the RPS for receiving the cleaning gas and terminating at a chamber pump port coupled to a foreline for exhausting the cleaning gas from the reaction chamber. At least one flow characteristic of the cleaning gas is altered to redirect at least a portion of streamlines of the plurality of gas streams to circulate proximate an inner circumference of the reaction chamber to remove the residual deposits. The inner circumference is arranged along one or more vertical planes of the reaction chamber, and the one or more vertical planes are orthogonal to horizontal planes of the reaction chamber containing the injection point.

実施例2において、実施例1に記載の主題は、前記少なくとも1つの流れ特性が前記反応チャンバの有効ポンピング速度であり、前記方法が前記反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記有効ポンピング速度を調節することであって、前記ゲートバルブが前記クリーニングガスの前記排出を実行するように構成された前記フォアラインおよびポンプに流体的に結合されることをさらに含み、前記ゲートバルブが前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、主題を含む。 In embodiment 2, the subject matter of embodiment 1, wherein said at least one flow characteristic is an effective pumping rate of said reaction chamber, said method controlling an open period duration and a closed period duration of a gate valve of said reaction chamber to regulate said effective pumping rate, further comprising said gate valve being fluidly coupled to said foreline and a pump configured to effect said evacuation of said cleaning gas, said gate valve opening during said opening period and closing during said closing period. Including.

実施例3において、実施例2に記載の主題の前記ゲートバルブの前記開放期間の前記持続時間は、約1秒から約2秒の間である。 In Example 3, the duration of the opening period of the gate valve of the subject matter according to Example 2 is between about 1 second and about 2 seconds.

実施例4において、実施例2~3に記載の主題は、前記反応チャンバから前記残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を検出することと、検出された前記清浄の均一性に基づいて、前記開放期間の前記持続時間と前記閉鎖期間の前記持続時間とを制御することとを含む。 In Example 4, the subject matter described in Examples 2-3 includes detecting cleaning uniformity associated with removing the residual deposits from the reaction chamber, and controlling the duration of the open period and the duration of the closed period based on the detected uniformity of cleaning.

実施例5において、実施例4に記載の主題は、前記清浄の均一性を検出することが、前記反応チャンバの1つまたは複数のフィラープレートに近接した前記残留堆積物を監視することであって、前記1つまたは複数のフィラープレートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されることを含む、主題を含む。 In Example 5, the subject matter recited in Example 4 includes the subject matter according to Example 4, wherein detecting uniformity of the cleaning comprises monitoring the residual deposit proximate one or more filler plates of the reaction chamber, wherein the one or more filler plates are disposed at least partially on the one or more vertical surfaces.

実施例6において、実施例4~5に記載の主題は、前記清浄の均一性を検出することが、前記反応チャンバの1つまたは複数のスリットバルブポートに近接した前記残留堆積物を監視することであって、前記スリットバルブポートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されることを含む、主題を含む。 In Example 6, the subject matter described in Examples 4-5 includes the subject matter according to Examples 4-5, wherein detecting the cleaning uniformity comprises monitoring the residual deposit proximate one or more slit valve ports of the reaction chamber, wherein the slit valve ports are disposed at least partially on the one or more vertical surfaces.

実施例7において、実施例4~6に記載の主題は、前記清浄の均一性を検出することが、少なくとも1つの残留物センサを用いて、前記残留堆積物の厚さを検出することであって、前記少なくとも1つの残留物センサが、前記反応チャンバの前記1つまたは複数の垂直面上に搭載されることと、前記残留堆積物の検出した前記厚さに基づいて、前記開放期間の前記持続時間と前記閉鎖期間の前記持続時間とを制御することとを含む、主題を含む。 In Example 7, the subject matter described in Examples 4-6 includes the subject matter wherein detecting uniformity of the cleaning comprises detecting a thickness of the residual deposit using at least one residue sensor, wherein the at least one residue sensor is mounted on the one or more vertical surfaces of the reaction chamber; and controlling the duration of the open period and the duration of the closed period based on the detected thickness of the residual deposit.

実施例8において、実施例1~7に記載の主題は、前記少なくとも1つの流れ特性が前記クリーニングガスの供給中の前記反応チャンバ内の圧力であり、前記方法が前記反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記反応チャンバ内の前記圧力を調節することであって、前記ゲートバルブが前記クリーニングガスの前記排出を実行するように構成された前記フォアラインおよびポンプに流体的に結合されることをさらに含み、前記ゲートバルブが前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、主題を含む。 In Example 8, the subject matter according to Examples 1-7, wherein said at least one flow characteristic is pressure within said reaction chamber during delivery of said cleaning gas, and wherein said method comprises controlling the duration of an open period and the duration of a closed period of a gate valve of said reaction chamber to regulate said pressure within said reaction chamber, said gate valve being fluidly coupled to said foreline and a pump configured to effect said evacuation of said cleaning gas, said gate valve during said opening period. A subject that opens and closes during said closed period.

実施例9において、実施例8に記載の主題は、前記反応チャンバ内の前記圧力が下限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記閉鎖期間を開始することと、前記反応チャンバ内の前記圧力が上限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記開放期間を開始することとを含む。 In Example 9, the subject matter described in Example 8 includes initiating the closing period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches a lower threshold and initiating the opening period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches an upper threshold.

実施例10において、実施例9に記載の主題の前記下限閾値は約1.2Torrであり、前記上限閾値は約6Torrである。 In Example 10, the lower threshold of the subject matter described in Example 9 is about 1.2 Torr and the upper threshold is about 6 Torr.

実施例11は、半導体基板処理装置である。前記装置は、クリーニングガスを生成するように構成されたリモートプラズマ源(RPS)と、半導体基板が処理され、残留堆積物が形成される反応チャンバであって、前記反応チャンバが、ダウンチューブを介して前記反応チャンバ内に前記クリーニングガスを直接供給するための前記リモートプラズマ源に流体的に結合される反応チャンバと、フォアラインを介して前記反応チャンバに流体的に結合され、前記反応チャンバから前記クリーニングガスの排出を制御するように構成されたポンプであって、前記フォアラインが、前記反応チャンバのチャンバポンプポートで終端するポンプと、前記フォアラインを介して前記反応チャンバと前記ポンプとに流体的に結合されたゲートバルブと、前記RPS、前記反応チャンバ、前記ゲートバルブ、および前記ポンプに結合されたコントローラモジュールであって、前記コントローラモジュールが、前記RPSに前記ダウンチューブを介して前記反応チャンバ内に前記クリーニングガスを供給させるようにし、前記クリーニングガスが、前記反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成し、前記複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、前記ダウンチューブの注入点を起点とし、前記チャンバポンプポートで終端し、前記クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更し、前記複数のガス流の流線の少なくとも一部を、前記反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、前記残留堆積物を除去し、前記内周が、前記反応チャンバの1つまたは複数の垂直面に沿って配置され、前記1つまたは複数の垂直面が、前記注入点を含む前記反応チャンバの水平面に直交するように構成されるコントローラモジュールとを備える。 Example 11 is a semiconductor substrate processing apparatus. The apparatus comprises: a remote plasma source (RPS) configured to generate a cleaning gas; a reaction chamber in which a semiconductor substrate is processed and residual deposits are formed, the reaction chamber being fluidly coupled to the remote plasma source for supplying the cleaning gas directly into the reaction chamber via a downtube; a pump terminating in a chamber pump port; a gate valve fluidly coupled to the reaction chamber and the pump via the foreline; and a controller module coupled to the RPS, the reaction chamber, the gate valve, and the pump, wherein the controller module causes the RPS to supply the cleaning gas into the reaction chamber via the downtube, the cleaning gas forming a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber, each gas flow streamline of the plurality of gas flow streamlines being: a controller module configured starting at an injection point of the downtube and terminating at the chamber pump port to alter at least one flow characteristic of the cleaning gas and redirect at least a portion of streamlines of the plurality of gas streams to circulate proximate an inner perimeter of the reaction chamber to remove the residual deposits, the inner perimeter being disposed along one or more vertical planes of the reaction chamber, the one or more vertical planes being orthogonal to a horizontal plane of the reaction chamber containing the injection point; Prepare.

実施例12において、実施例11に記載の主題は、前記少なくとも1つの流れ特性が前記反応チャンバの有効ポンピング速度であり、前記コントローラモジュールが前記反応チャンバの前記ゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記反応チャンバの前記有効ポンピング速度を調節するようにさらに構成され、前記ゲートバルブが前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、主題を含む。 In Example 12, the subject matter recited in Example 11 includes the subject matter wherein the at least one flow characteristic is an effective pumping rate of the reaction chamber, and wherein the controller module is further configured to control an open period duration and a closed period duration of the gate valve of the reaction chamber to regulate the effective pumping speed of the reaction chamber, wherein the gate valve opens during the open period and closes during the closed period.

実施例13において、実施例12に記載の主題の前記ゲートバルブの前記開放期間の前記持続時間は、約1秒から約2秒の間である。 In Example 13, the duration of the opening period of the gate valve of the subject matter according to Example 12 is between about 1 second and about 2 seconds.

実施例14において、実施例12~13に記載の主題は、前記コントローラモジュールが、前記反応チャンバから前記残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を検出し、検出された前記清浄の均一性に基づいて、前記開放期間の前記持続時間と前記閉鎖期間の前記持続時間とを制御するようにさらに構成される、主題を含む。 In Example 14, the subject matter of Examples 12-13 includes the subject matter of Examples 12-13, wherein the controller module is further configured to detect cleaning uniformity associated with removing the residual deposits from the reaction chamber and control the duration of the open period and the duration of the closed period based on the detected uniformity of cleaning.

実施例15において、実施例14に記載の主題は、前記清浄の均一性を検出するために、前記コントローラモジュールが、前記反応チャンバの1つまたは複数のフィラープレートに近接した前記残留堆積物を監視し、前記1つまたは複数のフィラープレートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されるようにさらに構成される、主題を含む。 In Example 15, the subject matter of Example 14 includes the subject matter of Example 14, wherein the controller module monitors the residual deposit proximate one or more filler plates of the reaction chamber to detect the uniformity of the cleaning, and wherein the one or more filler plates are further configured to be disposed at least partially on the one or more vertical surfaces.

実施例16において、実施例14~15に記載の主題は、前記清浄の均一性を検出するために、前記コントローラモジュールが、前記反応チャンバの1つまたは複数のスリットバルブポートに近接した前記残留堆積物を監視し、前記スリットバルブポートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されるようにさらに構成される、主題を含む。 In Example 16, the subject matter of Examples 14-15 includes the subject matter of Examples 14-15, wherein the controller module monitors the residual deposit proximate one or more slit valve ports of the reaction chamber to detect uniformity of the cleaning, and wherein the slit valve ports are further configured to be disposed at least partially on the one or more vertical surfaces.

実施例17において、実施例11~16に記載の主題は、前記少なくとも1つの流れ特性が、前記クリーニングガスの供給中の前記反応チャンバ内の圧力であり、前記コントローラモジュールが、前記反応チャンバの前記ゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記反応チャンバ内の前記圧力を調節するようにさらに構成され、前記ゲートバルブは、前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、主題を含む。 In Example 17, the subject matter described in Examples 11-16 includes the subject matter wherein the at least one flow characteristic is the pressure within the reaction chamber during delivery of the cleaning gas, and wherein the controller module is further configured to control the duration of an open period and the duration of a closed period of the gate valve of the reaction chamber to regulate the pressure within the reaction chamber, wherein the gate valve opens during the open period and closes during the closed period.

実施例18において、実施例17に記載の主題は、前記コントローラモジュールが、前記反応チャンバ内の前記圧力が下限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記閉鎖期間を開始し、前記反応チャンバ内の前記圧力が上限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記開放期間を開始するようにさらに構成され、前記下限閾値は約1.2Torrであり、前記上限閾値は約6Torrである、主題を含む。 In Example 18, the subject matter recited in Example 17 includes the subject matter described in Example 17, wherein the controller module is further configured to initiate the closing period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches a lower threshold, and to initiate the opening period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches an upper threshold, wherein the lower threshold is about 1.2 Torr and the upper threshold is about 6 Torr.

実施例19において、実施例11~18に記載の主題は、前記反応チャンバと前記ポンプとに流体的に結合された少なくとも第2のゲートバルブを含む。前記少なくとも1つの流れ特性は、前記反応チャンバの有効ポンピング速度であり、前記コントローラモジュールは、前記反応チャンバの前記ゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間および前記少なくとも第2のゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間を制御して、前記反応チャンバ内の前記有効ポンピング速度を調節するようにさらに構成され、前記ゲートバルブおよび前記少なくとも第2のゲートバルブは、前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる。 In Example 19, the subject matter described in Examples 11-18 includes at least a second gate valve fluidly coupled to said reaction chamber and said pump. The at least one flow characteristic is an effective pumping rate of the reaction chamber, and the controller module is further configured to control an open period duration and a closed period duration of the gate valve of the reaction chamber and an open period duration and a closed period duration of the at least second gate valve to regulate the effective pumping speed within the reaction chamber, wherein the gate valve and the at least second gate valve open during the open period and close during the closed period.

実施例20は、反応チャンバから残留堆積物を除去する方法である。前記方法は、リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によって前記反応チャンバ内にクリーニングガスを供給することであって、前記クリーニングガスが、前記反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成することと、前記クリーニングガスによって前記反応チャンバから前記残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を検出することと、前記清浄の均一性に基づいて、前記反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記クリーニングガスの有効ポンピング速度を調節することとを含む。 Example 20 is a method of removing residual deposits from a reaction chamber. The method comprises supplying a cleaning gas into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS), the cleaning gas forming a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber, detecting cleaning uniformity associated with removing the residual deposits from the reaction chamber by the cleaning gas, and controlling an open period duration and a closed period duration of a gate valve of the reaction chamber based on the cleaning uniformity to adjust an effective pumping rate of the cleaning gas. including doing.

実施例21において、実施例20に記載の主題は、前記清浄の均一性を検出することが、前記反応チャンバの少なくとも1つの表面上に搭載された1つまたは複数のセンサに近接した前記残留堆積物を監視することを含む、主題を含む。 In Example 21, the subject matter of Example 20 includes the subject matter of Example 20, wherein detecting the cleaning uniformity comprises monitoring the residual deposits proximate to one or more sensors mounted on at least one surface of the reaction chamber.

実施例22において、実施例20~21に記載の主題は、前記清浄の均一性を検出することが、前記反応チャンバの1つまたは複数のスリットバルブポート、または1つまたは複数のフィラープレートに近接した前記残留堆積物を監視することであって、前記スリットバルブポートおよび前記1つまたは複数のフィラープレートが、前記反応チャンバの1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されることを含む、主題を含む。 In Example 22, the subject matter recited in Examples 20-21 includes the subject matter according to Examples 20-21, wherein detecting uniformity of the cleaning comprises monitoring the residual deposits proximate one or more slit valve ports or one or more filler plates of the reaction chamber, wherein the slit valve ports and the one or more filler plates are disposed at least partially on one or more vertical surfaces of the reaction chamber.

実施例23は、処理回路構成によって実行されると、実施例1~22のいずれかを実施するための動作を前記処理回路構成に実行させる、命令を含む少なくとも1つの機械可読媒体である。 Example 23 is at least one machine-readable medium containing instructions that, when executed by processing circuitry, cause the processing circuitry to perform operations to implement any of Examples 1-22.

実施例24は、実施例1~22のいずれかを実施するための手段を備える装置である。 Example 24 is an apparatus comprising means for carrying out any of Examples 1-22.

実施例25は、実施例1~22のいずれかを実施するためのシステムである。 Example 25 is a system for carrying out any of Examples 1-22.

実施例26は、実施例1~22のいずれかを実施するための方法である。 Example 26 is a method for carrying out any of Examples 1-22.

本明細書を通して、複数の例が、単一の例として述べた構成要素、動作、または構造を実施する場合がある。1つまたは複数の方法の個々の動作は、別個の動作として例示および説明されている。ただし、個々の動作のうちの1つまたは複数は、同時に実行されてもよく、動作が示された順序で実行されることを要求するものではない。例示的な構成において、別個の構成要素として提示された構造および機能性は、複合構造または複合構成要素として実装されてもよい。同様に、単一の構成要素として提示された構造および機能性は、別個の構成要素として実装されてもよい。これらおよびその他の変形、変更、追加、および改良は、本明細書の主題の範囲内に含まれる。 Throughout this specification, multiple examples may implement components, acts, or structures described as a single example. Individual acts of one or more methods are illustrated and described as separate acts. However, one or more of the individual acts may be performed concurrently and there is no requirement that the acts be performed in the order presented. Structures and functionality presented as separate components in exemplary configurations may be implemented as a composite structure or component. Similarly, structures and functionality presented as a single component may be implemented as separate components. These and other variations, modifications, additions and improvements are included within the scope of the subject matter herein.

本明細書に示した実施形態は、当業者が本開示の教示を実施できるように十分に詳細に説明されている。他の実施形態を使用して、そこから派生してもよく、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的および論理的な置換および変更を行ってもよい。したがって、発明を実施するための形態は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、様々な実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲と、そのような特許請求の範囲が権利を与えられる同等物の全範囲とによってのみ定義される。 The embodiments presented herein are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the teachings of the present disclosure. Other embodiments may be used and derived therefrom, and structural and logical substitutions and changes may be made without departing from the scope of the present disclosure. Therefore, the detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of various embodiments is defined solely by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled.

実施形態が前記特徴の部分集合を特徴付ける場合があるので、特許請求の範囲は、本明細書に開示の全ての特徴を記載しない場合がある。さらに、実施形態は、特定の実施例に開示の特徴よりも少ない特徴を含み得る。したがって、以下の特許請求の範囲は、発明を実施するための形態に組み入れられ、特許請求の範囲はそれ自体で別の実施形態として成立する。 The claims may not recite all features disclosed herein, as an embodiment may feature a subset of the features. Moreover, embodiments may include fewer features than disclosed in a particular example. Thus, the following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, and the claims stand on their own as separate embodiments.

本明細書に使用される場合、「または」という用語は、包括的または排他的な意味のいずれかで解釈されてもよい。さらに、単一の例として本明細書に記載のリソース、動作、または構造に複数の例が適用されてもよい。さらに、様々なリソース、動作、モジュール、エンジン、およびデータ格納との間の境界はある程度任意であり、特定の動作は、特定の例示的な構成に示される。機能性の他の割り当てが想定され、本開示の様々な実施形態の範囲内に含まれてもよい。一般に、例示的な構成において別個のリソースとして提示された構造および機能性は、複合構造または複合リソースとして実装されてもよい。同様に、単一のリソースとして提示された構造および機能性は、別個のリソースとして実装されてもよい。これらおよびその他の変形、変更、追加、および改良は、添付の特許請求の範囲によって示すように本開示の実施形態の範囲に含まれる。したがって、本明細書および図面は、制限的な意味ではなく、例示的な意味と見なされるべきである。 As used herein, the term "or" may be interpreted in either an inclusive or exclusive sense. Moreover, multiple instances may apply to resources, acts, or structures described herein as a single instance. Moreover, the boundaries between various resources, operations, modules, engines, and data stores are somewhat arbitrary, and specific operations are illustrated in specific illustrative configurations. Other allocations of functionality are envisioned and may be included within the scope of various embodiments of the present disclosure. In general, structures and functionality presented as separate resources in exemplary configurations may be implemented as composite structures or resources. Similarly, structures and functionality presented as a single resource may be implemented as separate resources. These and other variations, modifications, additions and improvements fall within the scope of the embodiments of the disclosure as indicated by the appended claims. The specification and drawings are, accordingly, to be regarded in an illustrative rather than a restrictive sense.

Claims (22)

反応チャンバから残留堆積物を除去する方法であって、
前記方法は、
リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によって前記反応チャンバ内にクリーニングガスを供給することであって、前記クリーニングガスが、前記反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成し、
前記複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、前記クリーニングガスを受け取るために前記RPSに流体的に結合される注入点を起点とし、前記反応チャンバから前記クリーニングガスを排出するためのフォアラインに結合されたチャンバポンプポートで終端することと、
前記クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更し、前記複数のガス流の流線の少なくとも一部を、前記反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、前記残留堆積物を除去することであって、前記内周が、前記反応チャンバの1つまたは複数の垂直面に沿って配置され、前記1つまたは複数の垂直面が、前記注入点を含む前記反応チャンバの水平面に直交することと
を含む、方法。
A method of removing residual deposits from a reaction chamber, comprising:
The method includes:
supplying a cleaning gas into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS), the cleaning gas forming a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber;
each gas flow streamline of the plurality of gas flow streamlines originating at an injection point fluidly coupled to the RPS for receiving the cleaning gas and terminating at a chamber pump port coupled to a foreline for exhausting the cleaning gas from the reaction chamber;
modifying at least one flow characteristic of the cleaning gas to redirect at least a portion of streamlines of the plurality of gas streams to circulate proximate an inner perimeter of the reaction chamber to remove the residual deposits, the inner perimeter being disposed along one or more vertical planes of the reaction chamber, the one or more vertical planes being orthogonal to a horizontal plane of the reaction chamber containing the injection point.
請求項1に記載の方法であって、
前記少なくとも1つの流れ特性は、前記反応チャンバの有効ポンピング速度であり、
前記方法は、
前記反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記有効ポンピング速度を調節することであって、前記ゲートバルブが、前記クリーニングガスの前記排出を実行するように構成された前記フォアラインおよびポンプに流体的に結合されることをさらに含み、
前記ゲートバルブは、前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、方法。
2. The method of claim 1, wherein
the at least one flow characteristic is an effective pumping speed of the reaction chamber;
The method includes:
controlling the duration of an open period and the duration of a closed period of a gate valve of said reaction chamber to adjust said effective pumping rate, said gate valve being fluidly coupled to said foreline and a pump configured to effect said evacuation of said cleaning gas;
The method wherein the gate valve opens during the opening period and closes during the closing period.
請求項2に記載の方法であって、
前記ゲートバルブの前記開放期間の前記持続時間は、約1秒から約2秒の間である、方法。
3. The method of claim 2, wherein
The method, wherein the duration of the opening period of the gate valve is between about 1 second and about 2 seconds.
請求項2に記載の方法であって、
前記反応チャンバから前記残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を検出することと、
検出された前記清浄の均一性に基づいて、前記開放期間の前記持続時間と前記閉鎖期間の前記持続時間とを制御することと
をさらに含む、方法。
3. The method of claim 2, wherein
detecting cleaning uniformity associated with removing the residual deposits from the reaction chamber;
and controlling the duration of the open period and the duration of the closed period based on the detected uniformity of the cleaning.
請求項4に記載の方法であって、
前記清浄の均一性を検出することは、
前記反応チャンバの1つまたは複数のフィラープレートに近接した前記残留堆積物を監視することであって、前記1つまたは複数のフィラープレートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されることを含む、方法。
5. The method of claim 4, wherein
Detecting the cleaning uniformity comprises:
monitoring the residual deposits proximate one or more filler plates of the reaction chamber, wherein the one or more filler plates are at least partially disposed on the one or more vertical surfaces.
請求項4に記載の方法であって、
前記清浄の均一性を検出することは、
前記反応チャンバの1つまたは複数のスリットバルブポートに近接した前記残留堆積物を監視することであって、前記スリットバルブポートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されることを含む、方法。
5. The method of claim 4, wherein
Detecting the cleaning uniformity comprises:
monitoring the residual deposit proximate one or more slit valve ports of the reaction chamber, wherein the slit valve ports are at least partially disposed on the one or more vertical surfaces.
請求項4に記載の方法であって、
前記清浄の均一性を検出することは、
少なくとも1つの残留物センサを用いて、前記残留堆積物の厚さを検出することであって、前記少なくとも1つの残留物センサが、前記反応チャンバの前記1つまたは複数の垂直面上に搭載されることと、
前記残留堆積物の検出した前記厚さに基づいて、前記開放期間の前記持続時間と前記閉鎖期間の前記持続時間とを制御することと
を含む、方法。
5. The method of claim 4, wherein
Detecting the cleaning uniformity comprises:
detecting the thickness of the residual deposit using at least one residue sensor, the at least one residue sensor mounted on the one or more vertical surfaces of the reaction chamber;
controlling the duration of the open period and the duration of the closed period based on the detected thickness of the residual deposit.
請求項1に記載の方法であって、
前記少なくとも1つの流れ特性は、前記クリーニングガスの供給中の前記反応チャンバ内の圧力であり、
前記方法は、
前記反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記反応チャンバ内の前記圧力を調節することであって、前記ゲートバルブが、前記クリーニングガスの前記排出を実行するように構成された前記フォアラインおよびポンプに流体的に結合されることをさらに含み、
前記ゲートバルブは、前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、方法。
2. The method of claim 1, wherein
the at least one flow characteristic is pressure within the reaction chamber during delivery of the cleaning gas;
The method includes:
controlling the duration of an open period and the duration of a closed period of a gate valve of said reaction chamber to regulate said pressure within said reaction chamber, said gate valve being fluidly coupled to said foreline and a pump configured to effect said evacuation of said cleaning gas;
The method wherein the gate valve opens during the opening period and closes during the closing period.
請求項8に記載の方法であって、
前記反応チャンバ内の前記圧力が下限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記閉鎖期間を開始することと、
前記反応チャンバ内の前記圧力が上限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記開放期間を開始することと
をさらに含む、方法。
9. The method of claim 8, wherein
initiating the closing period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches a lower threshold;
Initiating the opening period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches an upper threshold.
請求項9に記載の方法であって、
前記下限閾値は約1.2Torrであり、前記上限閾値は約6Torrである、方法。
10. The method of claim 9, wherein
The method, wherein the lower threshold is about 1.2 Torr and the upper threshold is about 6 Torr.
半導体基板処理装置であって、
前記装置は、
クリーニングガスを生成するように構成されたリモートプラズマ源(RPS)と、
半導体基板が処理され、残留堆積物が形成される反応チャンバであって、前記反応チャンバが、ダウンチューブを介して前記反応チャンバ内に前記クリーニングガスを直接供給するための前記リモートプラズマ源に流体的に結合される反応チャンバと、
フォアラインを介して前記反応チャンバに流体的に結合され、前記反応チャンバから前記クリーニングガスの排出を制御するように構成されたポンプであって、前記フォアラインが、前記反応チャンバのチャンバポンプポートで終端するポンプと、
前記フォアラインを介して前記反応チャンバと前記ポンプとに流体的に結合されたゲートバルブと、
前記RPS、前記反応チャンバ、前記ゲートバルブ、および前記ポンプに結合されたコントローラモジュールであって、
前記コントローラモジュールが、
前記RPSに前記ダウンチューブを介して前記反応チャンバ内に前記クリーニングガスを供給させるようにし、前記クリーニングガスが、前記反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成し、
前記複数のガス流の流線の各ガス流の流線は、前記ダウンチューブの注入点を起点とし、前記チャンバポンプポートで終端し、
前記クリーニングガスの少なくとも1つの流れ特性を変更し、前記複数のガス流の流線の少なくとも一部を、前記反応チャンバの内周に近接して循環するように方向転換して、前記残留堆積物を除去し、前記内周が、前記反応チャンバの1つまたは複数の垂直面に沿って配置され、前記1つまたは複数の垂直面が、前記注入点を含む前記反応チャンバの水平面に直交するように構成される
コントローラモジュールと
を備える、装置。
A semiconductor substrate processing apparatus,
The device comprises:
a remote plasma source (RPS) configured to generate a cleaning gas;
a reaction chamber in which semiconductor substrates are processed and residual deposits are formed, said reaction chamber being fluidly coupled to said remote plasma source for supplying said cleaning gas directly into said reaction chamber via a downtube;
a pump fluidly coupled to the reaction chamber via a foreline and configured to control the exhaust of the cleaning gas from the reaction chamber, the foreline terminating at a chamber pump port of the reaction chamber;
a gate valve fluidly coupled to the reaction chamber and the pump through the foreline;
a controller module coupled to the RPS, the reaction chamber, the gate valve, and the pump, comprising:
The controller module is
causing the RPS to supply the cleaning gas into the reaction chamber through the downtube, the cleaning gas forming a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber;
each gas flow streamline of the plurality of gas flow streamlines starts at an injection point of the downtube and terminates at the chamber pump port;
a controller module configured to alter at least one flow characteristic of the cleaning gas and redirect at least a portion of streamlines of the plurality of gas streams to circulate proximate an inner perimeter of the reaction chamber to remove the residual deposits, the inner perimeter being disposed along one or more vertical planes of the reaction chamber, the one or more vertical planes being orthogonal to a horizontal plane of the reaction chamber containing the injection point.
請求項11に記載の装置であって、
前記少なくとも1つの流れ特性は、前記反応チャンバの有効ポンピング速度であり、
前記コントローラモジュールは、
前記反応チャンバの前記ゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記反応チャンバの前記有効ポンピング速度を調節するようにさらに構成され、
前記ゲートバルブは、前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、装置。
12. A device according to claim 11, comprising:
the at least one flow characteristic is an effective pumping speed of the reaction chamber;
The controller module is
further configured to control the duration of an open period and the duration of a closed period of the gate valve of the reaction chamber to adjust the effective pumping rate of the reaction chamber;
The apparatus, wherein the gate valve is open during the opening period and closed during the closing period.
請求項12に記載の装置であって、
前記ゲートバルブの前記開放期間の前記持続時間は、約1秒から約2秒の間である、装置。
13. A device according to claim 12, wherein
The apparatus of claim 1, wherein said duration of said opening period of said gate valve is between about 1 second and about 2 seconds.
請求項12に記載の装置であって、
前記コントローラモジュールは、
前記反応チャンバから前記残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を検出し、
検出された前記清浄の均一性に基づいて、前記開放期間の前記持続時間と前記閉鎖期間の前記持続時間とを制御するようにさらに構成される、装置。
13. A device according to claim 12, wherein
The controller module is
detecting cleaning uniformity associated with removing the residual deposits from the reaction chamber;
The apparatus further configured to control the duration of the open period and the duration of the closed period based on the detected uniformity of the cleaning.
請求項14に記載の装置であって、
前記清浄の均一性を検出するために、前記コントローラモジュールは、
前記反応チャンバの1つまたは複数のフィラープレートに近接した前記残留堆積物を監視し、前記1つまたは複数のフィラープレートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されるようにさらに構成される、装置。
15. A device according to claim 14, comprising:
To detect the cleaning uniformity, the controller module comprises:
and further configured to monitor the residual deposits proximate one or more filler plates of the reaction chamber, wherein the one or more filler plates are disposed at least partially on the one or more vertical surfaces.
請求項14に記載の装置であって、
前記清浄の均一性を検出するために、前記コントローラモジュールは、
前記反応チャンバの1つまたは複数のスリットバルブポートに近接した前記残留堆積物を監視し、前記スリットバルブポートが、前記1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されるようにさらに構成される、装置。
15. A device according to claim 14, comprising:
To detect the cleaning uniformity, the controller module comprises:
and further configured to monitor said residual deposit proximate to one or more slit valve ports of said reaction chamber, said slit valve ports being disposed at least partially on said one or more vertical surfaces.
請求項11に記載の装置であって、
前記少なくとも1つの流れ特性は、前記クリーニングガスの供給中の前記反応チャンバ内の圧力であり、
前記コントローラモジュールは、
前記反応チャンバの前記ゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記反応チャンバ内の前記圧力を調節するようにさらに構成され、
前記ゲートバルブは、前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、装置。
12. A device according to claim 11, comprising:
the at least one flow characteristic is pressure within the reaction chamber during delivery of the cleaning gas;
The controller module is
further configured to control the duration of an open period and the duration of a closed period of the gate valve of the reaction chamber to regulate the pressure within the reaction chamber;
The apparatus, wherein the gate valve is open during the opening period and closed during the closing period.
請求項17に記載の装置であって、
前記コントローラモジュールは、
前記反応チャンバ内の前記圧力が下限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記閉鎖期間を開始し、
前記反応チャンバ内の前記圧力が上限閾値に達すると前記ゲートバルブの前記開放期間を開始するようにさらに構成され、
前記下限閾値は約1.2Torrであり、前記上限閾値は約6Torrである、装置。
18. A device according to claim 17, comprising:
The controller module is
initiating the closing period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches a lower threshold;
further configured to initiate the opening period of the gate valve when the pressure in the reaction chamber reaches an upper threshold;
The apparatus, wherein the lower threshold is approximately 1.2 Torr and the upper threshold is approximately 6 Torr.
請求項11に記載の装置であって、
前記反応チャンバと前記ポンプとに流体的に結合された少なくとも第2のゲートバルブをさらに備え、前記少なくとも1つの流れ特性は、前記反応チャンバの有効ポンピング速度であり、
前記コントローラモジュールは、
前記反応チャンバの前記ゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間および前記少なくとも第2のゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間を制御して、前記反応チャンバ内の前記ガス流の流線の移動または位置を調節するようにさらに構成され、
前記ゲートバルブおよび前記少なくとも第2のゲートバルブは、前記開放期間中に開き、前記閉鎖期間中に閉じる、装置。
12. A device according to claim 11, comprising:
further comprising at least a second gate valve fluidly coupled to the reaction chamber and the pump, wherein the at least one flow characteristic is an effective pumping rate of the reaction chamber;
The controller module is
further configured to control the duration of the open period and the duration of the closed period of the gate valve of the reaction chamber and the duration of the open period and the closed period of the at least a second gate valve to adjust the movement or position of the streamline of the gas flow within the reaction chamber;
The apparatus, wherein the gate valve and the at least second gate valve are open during the opening period and closed during the closing period.
反応チャンバから残留堆積物を除去する方法であって、
前記方法は、
リモートプラズマ源(RPS)からの直接供給によって前記反応チャンバ内にクリーニングガスを供給することであって、前記クリーニングガスが、前記反応チャンバ内に複数のガス流の流線を形成することと、
前記クリーニングガスによって前記反応チャンバから前記残留堆積物を除去することに関連した清浄の均一性を検出することと、
前記清浄の均一性に基づいて、前記反応チャンバのゲートバルブの開放期間の持続時間と閉鎖期間の持続時間とを制御して、前記クリーニングガスの有効ポンピング速度を調節することと
を含む、方法。
A method of removing residual deposits from a reaction chamber, comprising:
The method includes:
supplying a cleaning gas into the reaction chamber by direct delivery from a remote plasma source (RPS), the cleaning gas forming a plurality of gas flow streamlines within the reaction chamber;
detecting cleaning uniformity associated with removing the residual deposits from the reaction chamber by the cleaning gas;
and controlling an open period duration and a closed period duration of a gate valve of said reaction chamber based on said cleaning uniformity to adjust an effective pumping rate of said cleaning gas.
請求項20に記載の方法であって、
前記清浄の均一性を検出することは、
前記反応チャンバの少なくとも1つの表面上に搭載された1つまたは複数のセンサに近接した前記残留堆積物を監視することを含む、方法。
21. The method of claim 20, wherein
Detecting the cleaning uniformity comprises:
A method comprising monitoring said residual deposit proximate to one or more sensors mounted on at least one surface of said reaction chamber.
請求項20に記載の方法であって、
前記清浄の均一性を検出することは、
前記反応チャンバの1つまたは複数のスリットバルブポート、または1つまたは複数のフィラープレートに近接した前記残留堆積物を監視することであって、前記スリットバルブポート、および前記1つまたは複数のフィラープレートが、前記反応チャンバの1つまたは複数の垂直面上に少なくとも部分的に配置されることを含む、方法。
21. The method of claim 20, wherein
Detecting the cleaning uniformity comprises:
monitoring the residual deposits proximate one or more slit valve ports or one or more filler plates of the reaction chamber, wherein the slit valve ports and the one or more filler plates are disposed at least partially on one or more vertical surfaces of the reaction chamber.
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